一种轻质玻璃微珠及其制备工艺，属于轻质填料。
背景技术：
1、目前轻质/中空玻璃微球的制备工艺已经比较成熟，大多是以发泡剂和已研磨的玻璃粉/末被火焰加热至玻璃开始软化的温度后制成。在加热温度下，发泡剂会变成或产生气体，从而使得玻璃粉末膨胀并且形成轻质/中空玻璃微球。
2、其中发泡剂通常是通过燃烧、热分解或气化中的一种或多种在高温下释放发泡气体的化学发泡剂。可以由例如元素硫或包含硫和氧的化合物诸组成，如硫酸盐或亚硫酸盐。可用的硫酸盐具体包括硫酸锌、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂、硫酸铷、硫酸镁、硫酸钙、硫酸钡和硫酸铅。除了硫氧化物，还可包括其它发泡剂，诸如co2、o2或n2。特别地o2常常作为硫酸盐离子的残基存在。co2可能由碳酸盐和碳酸氢盐或由含碳组合物在玻璃熔体中在氧化条件下产生，并且n2可能由硝酸盐或亚硝酸盐产生。
3、这些发泡剂在使用后虽然能够为玻璃球/珠发泡，形成轻质/中空玻璃微球。但是发泡剂形成的气泡本身个体较大，导致轻质/中空玻璃微球的个体强度较低，再者发泡剂在使用放出气体后会在其气泡的内壁上形成锌、镁、钙、钡或铅等金属氧化物的结点，会降低所得轻质/中空玻璃微球的个体强度。
4、另外传统的轻质/中空玻璃微球的制备方法中，由于气泡是发泡剂产生气体在玻璃液珠内撑开产生的，气体在产生过程中容易直接撑破玻璃球，导致玻璃球形状不规则，或者存在内外相通的孔道；形状不规则的玻璃球在作为填料使用时会大大降低其滚轴润滑作用，而存在内外相通的孔道的玻璃球会大大增加吸水率，影响整体的导热系数和密度调节能力。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种个体强度更高的轻质玻璃微珠及其制备工艺。
2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该轻质玻璃微珠，其特征在于：由玻璃组成，粒径为0.3mm~1.0mm，玻璃微珠内密布有直径0.01mm~0.2mm的气泡。
3、本发明的轻质玻璃微珠完全由玻璃制成，没有掺杂发泡剂、粘结剂等成分，所以玻璃珠本身的结构更稳定，个体强度更高。
4、优选的上述轻质玻璃微珠，其堆积密度为240kg/m3~280kg/m3、筒压强度3.4mpa~4.1mpa。本发明的轻质玻璃微珠个体强度更高，能够以更高的气孔率保持较高的强度。
5、上述轻质玻璃微珠的制备工艺，制备步骤为：
6、1）将回收除杂的纯玻璃制品粉碎成玻璃粉，将玻璃粉置于熔炉中熔融并继续加热成1400℃~1500℃的玻璃熔液；
7、2）从熔炉底部向玻璃熔液中充入惰性气体，同时将玻璃熔液进行快速搅拌，将气体打碎在玻璃熔液内形成气泡；
8、3）将含有气泡的玻璃熔液倒入模具内冷却成玻璃熔块，将玻璃熔块重新破碎为玻璃粉；
9、4）将步骤3）所得玻璃粉利用漂浮电热成珠法制成玻璃微珠，漂浮电热成珠法中加热管的温度控制在600℃~650℃，加热时间为30s~50s。
10、本发明提供一种两次熔融制备轻质玻璃微珠的方法，第一次熔融通过高温将玻璃熔为适当流动性的玻璃熔液，此时的玻璃熔液的流动性既保证惰性气体的气泡能够发生上浮，气泡在上浮的过程中被不断的打碎，气泡体积逐渐变小，随着气泡体积变小个体所受到浮力变小。玻璃熔液流动性能还需要满足当气泡大小达到本发明所需的大小时，无法从玻璃熔液内冒出，从而使微型气泡最终均匀的分散在玻璃熔液中。冷却后即可得到密布有气泡的轻质玻璃熔块。玻璃熔块再次破碎为玻璃粉，通过漂浮电热成珠法将使此玻璃粉表面软化，从而在冷却后得到表面光滑的轻质玻璃微珠。成珠过程中控制温度和时间仅达到玻璃粉表面软化的程度，保持玻璃微珠内部的气泡，保持玻璃微珠的轻质特性。
11、本发明的轻质玻璃微珠的制备方法中无需添加发泡剂、粘结剂等辅料，克服内部起泡容易导致气泡撑破的问题，所得轻质玻璃微珠的表面光滑、形状更规则，作为填料使用时表现出更好的滚轴润滑作用。同时所得轻质玻璃微珠的个体强度更高，表现出的筒压强度更高。
12、优选的上述轻质玻璃微珠的制备工艺，步骤1）中所述的玻璃粉的粒径为小于3mm。优选的玻璃粉的粒径在熔融温度下能够快速熔融，同时其孔隙率也能保持熔融后各处均匀的预留有适量气泡，可以达到更好的流动性。
13、优选的上述轻质玻璃微珠的制备工艺，步骤1）中所述的玻璃熔液的温度为1420℃~1450℃。优选的熔融温度达到的玻璃熔液的流动状态，能够更高效的得到密布微型气泡的熔液。
14、具体的，上述轻质玻璃微珠的制备工艺中，所述的惰性气体采用多点充入的形式，至少四个惰性气体的出口均匀布置在所述的熔炉底部。惰性气体多点充入，可更快速达到气泡分散均匀，制备效率更高。
15、优选的上述轻质玻璃微珠的制备工艺中，所述的惰性气体的总通入速率按每千克玻璃熔液充入0.3l/min~0.6l/min，惰性气体的充气时间按每千克玻璃熔液充入5min~10min，充气完毕后继续快速搅拌1h~2h。优选的惰性气体充入速率和充入量配合玻璃熔液的流动状态，在快速搅拌后能够使玻璃熔液内保留更多的微型气泡。
16、具体的，上述轻质玻璃微珠的制备工艺中，所述的快速搅拌为采用平板型的搅拌桨进行剪切搅拌，搅拌桨至少设有上下三层，上下相邻的搅拌桨的间距不小于30cm，最下层搅拌桨所在平面至惰性气体出口的距离不大于10cm。本发明给出的搅拌桨的设计能够更高效将气泡不断的破碎。
17、优选的上述轻质玻璃微珠的制备工艺中，所述的快速搅拌的搅拌桨的转速为200r/min~300r/min。为了使气泡尽可能的破碎为微型气泡，搅拌桨需要快速转动，优选的转速下能够满足本发明的气泡破碎需求。
18、优选的上述轻质玻璃微珠的制备工艺中，步骤3）中所述的玻璃粉粒径为小于1.5mm。在将玻璃熔块进行破碎时，会以熔块中存在的较大的气泡为破裂点相互连接破碎，既能够使玻璃熔块粉碎更加容易，又能够保护所需的微型气泡。当玻璃粉的粒径粉碎至小于1.5mm后，其中残留的微型气泡均能满足本轻质玻璃微珠的要求。
19、与现有技术相比，本发明的一种轻质玻璃微珠及其制备工艺所具有的有益效果是：本发明的轻质玻璃微珠完全由玻璃制成，没有掺杂发泡剂、粘结剂等成分，所以玻璃珠本身的结构更稳定，个体强度更高。本发明的制备方法为两次熔融法，第一次熔融制成密布有气泡的轻质玻璃熔块。玻璃熔块再次破碎软化，通过漂浮电热成珠法得到表面光滑的轻质玻璃微珠。本发明的轻质玻璃微珠的制备方法中无需添加发泡剂、粘结剂等辅料，所得轻质玻璃微珠的表面光滑、形状更规则，作为填料使用时表现出更好的滚轴润滑作用。同时所得轻质玻璃微珠的个体强度更高，表现出的筒压强度更高。
1.一种轻质玻璃微珠，其特征在于：由玻璃组成，粒径为0.3mm~1.0mm，玻璃微珠内密布有直径0.01mm~0.2mm的气泡。
2.根据权利要求1所述的一种轻质玻璃微珠，其特征在于：堆积密度为240kg/m3~280kg/m3、筒压强度3.4mpa~4.1mpa。
3.一种权利要求1或2所述的轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于，制备步骤为：
4.根据权利要求3所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：步骤1）中所述的玻璃粉的粒径为小于3mm。
5.根据权利要求3所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：步骤1）中所述的玻璃熔液的温度为1420℃~1450℃。
6.根据权利要求3所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：所述的惰性气体采用多点充入的形式，至少四个惰性气体的出口均匀布置在所述的熔炉底部。
7.根据权利要求6所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：所述的惰性气体的总通入速率按每千克玻璃熔液充入0.3l/min~0.6l/min，惰性气体的充气时间按每千克玻璃熔液充入5min~10min，充气完毕后继续快速搅拌1h~2h。
8.根据权利要求3或7所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：所述的快速搅拌为采用平板型的搅拌桨进行剪切搅拌，搅拌桨至少设有上下三层，上下相邻的搅拌桨的间距不小于30cm，最下层搅拌桨所在平面至惰性气体出口的距离不大于10cm。
9.根据权利要求8所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：所述的快速搅拌的搅拌桨的转速为200r/min~300r/min。
10.根据权利要求1所述的一种轻质玻璃微珠的制备工艺，其特征在于：步骤3）中所述的玻璃粉粒径为小于1.5mm。