Способ получения двуслойного строительного материала

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК17403 5)5 С 03 В 31/00 ОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКРЫТИЯМ ИЕ ИЗОБРЕСВИДЕТЕЛЬСТВУ И О,ПИСАК АВТОРСК 2 о-технологическийлееваОрлова, З.С.Йесс,Гулюкин тво СССР 1949. кие механические характеристики (прочность на сжатие, истираемость, прочность на удар).Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления пенастекольных блоков с офактуренной поверхностью, согласно которому фактурный слой может быть получен путем укладки на дно формы слоя стеклянного порошка без газообразователя толщиной 4 - 6 мм, перед засыпкой но рмал ьной пеностекольной шихты. В и ро. цессе спекания происходит остекловывание нижнего слоя и соединение его с массой пеностекла. Стеклянный порошок может быть заменен порошком из любого другого материала (например, шлака), способного спекаться при воздействии на него высоких температур порядка 800-8600 С. Вместо порошка можно использовать листовое стекло, которое уклад 11 вают на дно формы перед засыпкой пеностекольной шихты, Защитный слой, состоящий из спеченного или листового стекла, препятствует проникновению влаги В поры пеностекла, что делает зти блоки устойчивыми к атмос(21) 4781506/33 (22) 12.01.90(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ДВУСЛОЙНОГОСТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к пром-тистройматериалов и м.б, использовано для Изобретение относится к промышленности стройматериалов, а именно к способу получения двуслойного строительного материала, состоящего из слоя пеностекла и лицевого плотного стеклокристаллического слоя и предназначенного для внутренней облицовки, теплоизоляции стен зданий и сооружений различного назначения, для изоляции, холодильных камер и других низкотемпературных емкостей,и хранилищ,Известен способ получения пористого материала с плотной остеклованной лицевой поверхностью (пенодекор), заключаю- . щийся в термической обработке порошкообразных смесей на основе стекла,Известен также способ получения дву-слойного материала. состоящего из пеностекла и неорганического материала, в качестве которого используется не только стекло, но и стеклоткань, стекловолокно, стеклобумага, Известными способами можно получить тепло- и звукоизоляционные не- горючие материалы с защитным слоем, обеспечивающим высокую влагостойкость. Однако такого типа материалы имеют низвнутреннеи облицовки теплоизоляции стен зданий и сооружений различного назначения, для изоляции холодильных камер и других низкотемпературных емкостей и хранилищ. В форму из нержавеющей стали укладывают пластину или насыпают порошок кристаллизующего стекла толщиной 9- 15 мм, сверху насыпают порошок пенообразующей смеси. В качестве газообразователя в пеностекольную смесь вводят карбид кремния. Термообработку ведут по двуступенчатому режиму: сначала при температуре 600-650 С и выдержкой 0,5-1 ч, а затем при 360-%0 С и той же выдержке. 2 табл1740336 10 20 30 ферным воздействиям. Однако низкие механические свойства, присущие этому материалу, ограничивают область егоприменения.Цель изобретения - повышение прочно.стных и теплоизоляционных характеристик,а также химической стойкости,Способ получения материала осуществляется следующим образом,В форму из нержавеющей стали укладйвают пластину или насыпает порошок кристаллизующегося стекла толщиной 9 - 15 мм;сверху насыпают порошок пенообразующей смеси; включающей частицы стекла ипорообразователя и подвергают двустацийной термообработке по режиму; температура выдержки на первой стадии 600 - 650 С,время выдержки 0,5 - 1,0 ч, температура выдержки на второй стадии 860-950 С, времявыдержки 0,5-1,0 ч. После этого материалотжигают, охлаждают до комнатной темпе-ратуры и извлекают из формы.Использование двустадийной термообработки более благоприятно для получениястроительного материала с высокими эксплуатационными характеристиками; Напервой стадии создаются оптимальные условия для протекания процессов,.обеспечивающих структурные преобразования,предшествующие вспениванию основногослоя и кристаллизации защитного слоя, приэтом происходят следующие процессы: порошок стекла основного слоя спекается, образуя замкнутые оболочки вокруг зеренпорообразователя, закупоривая их;. в защитном слое образуются центры кристаллизации, частицы порошка .стекла прииспользовании его для защитного слоя спекаются; одновременно спекается поверхностный слой с частицами стекла основногослоя,На второй стадии термообработки притемпературах 860 - 950 С в уже спеченномматериале происходят следующие процессы: при укаэанных температурах из частицпорообразавателя выделяются газообразные вещества, занимающие значительныйобъем. и приводящие к вспениванию основного слоя; в защитном слое происходят процессы кристаллизации, приводящие кобразованию объемной стеклокристаллической структуры, что обеспечивает высокуюпрочность материала, В результате образуется материал, состоящий из двух плотносцепленных слоев: основного слоя пеностекла и прочного защитного стеклокри. Сталлического слоя,. П р и м е р 1. В форму из нержавеющейстали укладывают пластину шлакового стекла состава; мас.%: Я 02 57,8; А.Оз 7.7: СаО 4 21,5; М 90 2,6; МпО 0,3; ГеО 0,2; Т 02 0,1;ча 20 1,7: Е 2 1,8: ЕпО 1,7; К 20 5,1, толщиной 12 мм, на которую насыпают слой пенообразующей смеси, состоящей из порошков фло 5,ат-стекла и карбида кремния. Содержимое формы термообрабатывают по двухстадийному режиму. Температура второй стадии 625 ОС, время выдержки 0,75 ч. Температура второй стадии 900 С, время выдержки -0,75 ч, После этого материал отжигают, охлаждают, до комнатной температуры и извлекают из формьь В результате получают двуслойный прочный материал, состоящий из слоя пеностекла и прочно сцепленного с 15 ним слоя шлакоситалла толщиной 10 мм, П р и м е р 2. В форму из нержавеющей стали укладывают пластину кристаллизующегося стекла состава, мас,о : 502 63,6; А 120 з 6,4; СаО 20,9; МцО 2,7; К 20 4,6; йа 20 1,8; Гу 2,5 сверх 100%); толщиной 15 мм, на которую насыпают слой пенообразующей смеси, состоящей из порошков электровакуумного стекла(бой экранов ЦЭЛТ) и карбида кремния. Содержимое формы термообрабатывают по двухстадийному режиму. Температура первой стадии 600 С, время выдержки 1,0 ч, Температура второй стадии 95 ООС, время выдержки 0,5 ч. После этого материал отжигают, охлаждают до комнатной температуры и извлекают из формы. В результате получают двухслойный прочный материал, состоящий из слоя пеностекла и прочно сцепленного с ним слоя сиграна толщиной 15 мм.П р и м е р 3, В форму из нержавеющей стали насыпают слой порошка кристаллизующегося стекла состава, мас.%: 902 64,5; А 20 з 3,2; СаО 2,0; Еп 02 10,0; ВаО 3,0; ча 20 7,8;. К 20 8,0; Се 02 0.2; Т 02 0,4; Е 2 О,9, толщи ной 12 мм, на который насыпают слой пенообразующей смеси, состоящей из порошков флоат-стекла и карбида кремния. Температура первой стадии 650 С, время выдержки 0,5 ч, Температура второй стадии 860 С, 45,время выдержки 1,0.ч, После этого материал отжигают, охлаждают до комнатной температуры и извлекают из формй. В результате получают двуслойный прочный материал, состоящий иэ слоя пеностекла и 50 прочно сцепленного с ним слоя спеченногостеклокристаллического материала толщи.ной 9 мм.В табл. 1 приведены технологическиепараметры получения, в табл, 2 - свойства 55 двуслойного строительного материала. Как видно из таблицы механические характеристики и химическая стойкость полученного материала выше по сравнению с прототипомПри выходе за граничные условия указанных в заявке соотношений механические и эксплуатационные характеристики получаемого материала ухудшаются,Меньшая температура первой ступени термообработки недостаточна для спекания порошка стекла. При большей температуре первой ступени термообработки возможно выделение газов, которые в условиях еще не плотно спеченной массы удаляются из нее по сообщающимся порам, поэтому эта часть газов не участвует во вспенивании массы.При большей или меньшей температуре первой ступени термообрабоки затрудняются процессы кристаллизации защитного слоя, так как указанный температурный интервал является оптимальным для осуществления структурных преобразований, приводящих к возникновению центров кристаллизации - основы, на которой происходит рост кристаллов,Меньшая температура второй ступени термообработки недостаточна для осуществления структурных преобразований, обеспечивающих возможность протекания кристаллизационных процессов,. Большая температура второй ступени термообработ- .ки приводит к сильному размягчению материала защитного слоя. Это не улучшает условия для кристаллизации, но способству ет его прилипанию к форме, Кроме того,большая температура второй ступени термообработки приводит к возникновению сообщающихся пор, выходу газов из вспененной массы и оседанию последней.10 Формула изобретенияСпособ получения двуслойного строительного материала путем укладки облицовочного слоя в виде листа или порошка стекла, последующей засыпки пеностеколь.- 15 ной смеси, термообработки и отжига; о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения прочностных и теплоизоляционных характеристик, а также химической стойкости, в качестве облицовочного слоя используют 20 кристаллизующееся стекло высококальциевого состава или боя цветных кинескопов, в качестве газообразователя в пеностекольную смесь вводят карбид кремния, а термообработку ведут по двухступенчатому 25. режиму сначала при 600 - 650 ОС с выдержкой 0,5 - 1 ч, а затем при 860-950 С с той же выдержкой.1740336 Табли ца .1 Пенообразующаясмесь Режим термообработки Топнули наповерхностногослоя, мм Пример 2-я стадия Темпера- Время вытура, С лержки, чо Темпера- Время вытура, С держки,ч 900 0,75 625 0,75 1 Пластина стекла . 125 Пластина стекла (шлаковый состав) 10 10 Флоат-стекло+ карбид кремния 0,6 600 То же. 1,25 580 670 625 840 12 То же 1,25 0,3 970 12 0,3 0,7 12 91011 900 825 12 1,0 1,0 Пластина стеклаВВС 12 850 1,25 12 625О 5 флоат-стекло+ карбид кремния 900 1,0 Пластина стекла 20 14 То же 0,5 То же 1,0 12 1,0 1,0 15 16 0,5 12 1,О 1,О 025 1,25 12 12 0,5 12 0,5 12 05 0,5 12 12 1 950 22 Прототип 17 18 19 20 21 Материал поверхностного слоя Пластина стекла1740336 т а б л и.ц а 2 Плотность,Оодопоглощение, Ф Истираемостьг/сн 2 Химическая стойкость теплопроводность,Лж/н сград Прочность на Пример в,Нэо Ф в НС 1 а НаОН,мг/дмэ мг/дм99,8 99,7 99,7 99,8 99,7 99,7 99,8 99,7 99,65 99,7 99,75 1,0 1,1 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,1 1,1 1,О 1,т По данным НХТИ ин, Д.И.Менделеева гЗаказ 2047 . Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж; Раушская наб., 4/5 . Производственно-издательский комбинат "Патент"; г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 8,2-34,8 350 . 33 220 28 375 , 43 385 . 41 380 43 380 45 390 40 370 38 380 39 385 43 38043 14 0,.03 0,07 25 . 003 0,08 18 . О,ОА 0,09