本发明涉及一种泡沫玻璃的制备方法，尤其是涉及一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法。
背景技术：
建筑节能是国家一项极其重要的政策，是利国利民、造福子孙后代的系统工程。加强建筑物的保温隔热对于改善人的工作和居住环境条件、节约能源所起的作用既直接又实际，我国建筑保温隔热工程中，保温材料吸水率高、耐久性差一直是两大难题，它大大地降低材料的保温性能，影响保温隔热的效果，增加空调系统的能量消耗。而且吸水后，保温层变成了蓄水层，会使防水层起鼓破坏，造成渗漏，在雨后很长一段时间内仍旧漏水。在外墙构造中，由于保温隔热的需要，需将墙体加厚以满足使用功能要求，由于目前尚无保温材料能取代原来的红砖作为墙体材料，只能采用外贴保温材料进行保温隔热，所以需要重量轻、保温性能好、耐老化、不吸水、易粘结的材料，泡沫玻璃是最理想的保温材料。泡沫玻璃，不论用于屋面或外墙都是一种优良的保温隔热材料。
泡沫玻璃是由碎玻璃加上发泡剂、改性剂、促进剂等辅助原料，经过细磨、均匀混合、焙烧发泡等工艺制成。泡沫玻璃内部有大量直径为1～2mm的均匀气泡，它的密度仅为150～300kg/m3，是普通玻璃的1/7～1/15。泡沫玻璃的结构和材料特性决定了它具有许多优良性能如：轻质、隔热、吸音、耐化学腐蚀、不氧化、不可燃、不老化等，是一种优良的保温材料。泡沫玻璃用于墙体保温隔热，代替红砖，减薄墙体厚度，节约能源更是首屈一指，而且间接地扩大了建筑使用面积，减轻了建筑物的自重。施工时用普通水泥砂浆或聚合物水泥砂浆粘贴，粘贴力强。如作外墙涂料面层，只要在泡沫玻璃层外抹一层水泥砂浆找平即可。
目前的泡沫玻璃产品色彩单一，生产色彩丰富的泡沫玻璃可使其应用价值更高一筹，而且可产品增值翻倍。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供了一种生产成本低、制备工艺简单、具有抗高强度冲击性的用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法。
本发明采用的技术方案为：
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过150～200目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨10～20min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨10～25min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，加工得到成品。
作为优选，各原料的重量份为：废玻璃70～90重量份、碳化硅1～5重量份、硝酸钙0.1～1重量份、色料0.5～1.5重量份、蒸馏水3～15重量份、聚乙二醇30000.2～1.5重量份、玻璃纤维2～20重量份。
作为优选，各原料的重量份为：废玻璃85重量份、碳化硅3重量份、硝酸钙0.5重量份、色料1重量份、蒸馏水8重量份、聚乙二醇30000.9重量份、玻璃纤维15重量份。
作为优选，步骤(4)中，温度的调节分为升温预热阶段、发泡保温阶段、退火保温阶段和缓慢退火阶段。
作为优选，所述升温预热阶段的温度从室温以3～10℃/min升温速率升至700℃，保温10～30min；所述发泡保温阶段的温度再以2～8℃/min升温速率升至850～950℃进行烧结，保温10～30min；所述退火保温阶段的温度以8～13℃/min的降温速率先降至750℃，再保持10～30min；所述缓慢退火阶段的温度随炉冷却至室温。
作为优选，自室温以6℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温20min；再以5℃/min升温速率升至900℃进行烧结，保温20min；再以10℃/min的降温速率降温至750℃，保温15min；最后随炉冷却至室温。
作为优选，所述废玻璃为废弃平板玻璃、废弃压花玻璃、废弃瓶罐玻璃或废弃阴极射线管玻璃中的一种或几种的任意混合。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明彩色泡沫玻璃除具有通常泡沫玻璃的卓越性能外，还有柔和的颜色和漂亮的外观，在保温、隔热、吸音装饰材料领域有广阔的应用前景；
(2)本发明制备工艺简单，制备方便，制备得到的彩色泡沫玻璃不仅具有较高的力学强度，较好的抗弯折效果，而且具有较好的防潮、吸音、保温性能，具有较好的应用价值及前景；
(3)本发明采用废玻璃为主要原料制备泡沫玻璃的方法，不仅实现了对玻璃废料的及时有效处理，还实现了废旧玻璃的循环利用，降低生产成本，减少对环境的污染，在解决环保问题的同时获得较高的经济效益；
(4)玻璃纤维的加入不仅可以提高泡沫玻璃的机械性能，而且可以增强吸音和吸收冲击波的能力。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。
废玻璃的化学成分为：sio273.6％、al2o32.2％、cao9.7％、mgo4.3％、fe2o310.2％。sio2是废玻璃的主要成分，它在升温时熔化成具有一定粘度的液体，利于存储发泡材料产生的气泡，降温时固化并将气泡包裹起来，从而形成泡沫玻璃。al2o3含量高可以提高玻璃体的强度，并且可以宽化烧结温度，使得制品成型易于控制；fe2o3可以诱发玻璃分相而结晶，同时也会提高玻璃体的强度。
实施例1
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过150目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以6℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温20min；再以5℃/min升温速率升至900℃进行烧结，保温20min；再以10℃/min的降温速率降温至750℃，保温15min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品。
各原料的重量份为：废玻璃85重量份、碳化硅3重量份、硝酸钙0.5重量份、色料1重量份、蒸馏水8重量份、聚乙二醇30000.9重量份、玻璃纤维15重量份。
由于粉状的配合料的导热性比较小，直接进行烧结会造成表层发泡剂的分解氧化和表面玻璃粉的过早熔融，使混合料内外层温度差较大而造成发泡不均匀。因此必须在烧结前进行预热，自室温以6℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温20min；预热还可使配料中的水分蒸发、配料的体积收缩等。温度继续升高，配料经历气相、液相和固相之间的动态平衡过程。由发泡剂分解产生的co2气体是气泡产生的气体来源。再以5℃/min升温速率升至900℃进行烧结，保温20min；配料粉末逐渐熔融，配合料中的色料熔入基玻璃使其着色，同时，发泡剂本身发生分解反应或者与配合料中的某种成分进行化学反应，会产生足够含量的气体。气体的产生量随着反应的进行而增多，这些气体被软化了的玻璃相所包裹形成均匀分布在软化玻璃相的气泡群，随着温度的升高，时间的延长，玻璃相粘度降低，气泡内压力增大，当气体压力大于玻璃相表面张力时，玻璃相壁变薄，气体胀大，体积膨胀形成彩色泡沫玻璃。再以10℃/min的降温速率降温至750℃，保温15min；将产生的气孔结构固定下来。最后随炉冷却至室温。
通过本方法制备的彩色泡沫玻璃发泡均匀，体积密度162kg/m3；抗压强度为5.8mpa。
实施例2
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过150目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以6℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温20min；再以5℃/min升温速率升至900℃进行烧结，保温20min；再以10℃/min的降温速率降温至750℃，保温15min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品。
各原料的重量份为：废玻璃80重量份、碳化硅2重量份、硝酸钙0.7重量份、色料1.2重量份、蒸馏水6重量份、聚乙二醇30000.7重量份、玻璃纤维10重量份。
通过本方法制备的彩色泡沫玻璃发泡均匀，体积密度179kg/m3；抗压强度为3.5mpa。
实施例3
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过200目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨20min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨15min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以10℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温15min；再以8℃/min升温速率升至950℃进行烧结，保温15min；再以13℃/min的降温速率降温至750℃，保温20min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品。
各原料的重量份为：废玻璃85重量份、碳化硅3重量份、硝酸钙0.5重量份、色料1重量份、蒸馏水8重量份、聚乙二醇30000.9重量份、玻璃纤维15重量份。
通过本方法制备的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度180kg/m3；抗压强度为3.4mpa。
实施例4
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过150目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨10min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨10min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以3℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温30min；再以2℃/min升温速率升至850℃进行烧结，保温30min；再以8℃/min的降温速率降温至750℃，保温30min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品。
各原料的重量份为：废玻璃85重量份、碳化硅3重量份、硝酸钙0.5重量份、色料1重量份、蒸馏水8重量份、聚乙二醇30000.9重量份、玻璃纤维15重量份。
通过本方法制备的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度183kg/m3；抗压强度为3.1mpa。
实施例5
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过200目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨20min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨25min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以7℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温25min；再以6℃/min升温速率升至920℃进行烧结，保温25min；再以9℃/min的降温速率降温至750℃，保温25min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品。
各原料的重量份为：废玻璃75重量份、碳化硅4重量份、硝酸钙0.3重量份、色料0.7重量份、蒸馏水10重量份、聚乙二醇30001.2重量份、玻璃纤维18重量份。
通过本方法制备的泡沫玻璃发泡均匀，体积密度181kg/m3；抗压强度为3.3mpa。
实施例6
一种用于装饰的彩色泡沫玻璃制备方法，包括下述步骤：
(1)将废玻璃洗净，烘干，球磨，过150目标准筛，得废玻璃粉；
(2)将废玻璃粉、碳化硅、硝酸钙、色料置于球磨罐中球磨15min；
(3)向球磨罐中加入蒸馏水、聚乙二醇3000、玻璃纤维后继续球磨20min，形成配合料；
(4)将配合料装入模具，放入炉中烧结，调节温度，自室温以5℃/min升温速率升至700℃进行预热，保温20min；再以4℃/min升温速率升至900℃进行烧结，保温20min；再以12℃/min的降温速率降温至750℃，保温15min；最后随炉冷却至室温；加工得到成品。
各原料的重量份为：废玻璃87重量份、碳化硅2.5重量份、硝酸钙0.8重量份、色料1重量份、蒸馏水8重量份、聚乙二醇30001.0重量份、玻璃纤维15重量份。
通过本方法制备的彩色泡沫玻璃发泡均匀，体积密度176kg/m3；抗压强度为3.8mpa。