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一種玻璃硅核殼化工藝的制作方法

文檔序號:1937853閱讀:478來源:國知局
專利名稱:一種玻璃硅核殼化工藝的制作方法
技術領域
本發(fā)明涉及一種玻璃顆粒表面預處理方法,具體說,是涉及一種玻璃硅核 殼化工藝。
背景技術
眾所周知鋁韌性好但硬度低,玻璃硬度高但具有脆性,如果將兩者結合 制成玻璃/鋁基復合材料,其中玻璃既是分散相又是增強相,則能使兩者性能 揚長避短既能保留鋁韌性好的優(yōu)點,又能克服鋁硬度低的缺點;既能保留玻 璃硬度高的優(yōu)點,又能克服玻璃脆性的缺點,可以代替木材、鋼材、塑料,得 到廣泛應用。尤其是目前廢鋁制品已形成龐大的污染源,給環(huán)境保護帶來很 大困難;另外,廢玻璃制品占居民垃圾的比例也不容忽視,處理不當不但會傷 害人畜,也是極大的資源浪費。如果將廢鋁和廢坡璃制成玻璃/鋁基復合材料, 則可以解決兩大難題,使這兩類再生資源的價值倍增,具有明顯的社會、經(jīng)濟、 環(huán)境三大效益。但玻璃和鋁屬于不浸潤體系,要改善兩者的浸潤性、取得較好 的界面效應以制取玻璃/鋁基復合材料,必須對玻璃顆粒表面進行預處理。如 何對玻璃顆粒表面進行預處理,能使其與鋁之間有良好的浸潤性,目前還未見 有關報道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種玻璃硅核殼化工藝,以對玻璃顆粒表面進 行預處理,使其與鋁之間有良好的浸潤性,滿足制備玻璃/鋁基復合材料要求, 填補現(xiàn)有技術的空白。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用以下技術方案予以實現(xiàn)本發(fā)明提供的玻璃硅核殼化工藝包括以下步驟l)將玻璃顆粒放入硅核殼化設備中,由下向上通入氮氣,調節(jié)氮氣流量,使玻璃顆粒呈懸浮流動狀態(tài);2) 將硅烷從下部通入,控制通入速率為10~1001/s,以使其在低溫區(qū)能與懸 浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸;3) 繼續(xù)通入氮氣,使玻璃顆粒與硅烷一起進入高溫區(qū);4) 在高溫區(qū)保溫反應1~30分鐘,即形成玻璃硅核殼化結構。 所述硅烷為5。/oSiH4,由N2稀釋而成,所述百分比為體積分數(shù)。 所述玻璃顆??捎蓮U玻璃經(jīng)清洗、曬干、球磨、篩分制得,所述廢玻璃來源于生活廢棄物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑廢棄物中的玻璃門窗。本發(fā)明提供的玻璃硅核殼化工藝,是利用普氮作載氣,使硅烷與懸浮流動 的玻璃顆粒充分混合、接觸,并一起進入高溫區(qū);在高溫區(qū)硅烷分解成活性較 大的原子硅,沉積在玻璃顆粒表面,從而形成高熔點的硅核殼化結構。用本發(fā) 明所述工藝對玻璃顆粒表面硅核殼化預處理后,可以使其和鋁取得較好的界面 效應和浸潤性,能滿足制備玻璃/鋁基復合材料要求,填補了現(xiàn)有技術的空白。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細、完整的說明 實施例1本實施例提供的玻璃硅核殼化工藝包括以下步驟1) 將玻璃顆粒放入硅核殼化設備中,由下向上通入氮氣,調節(jié)氮氣流量, 使玻璃顆粒呈懸浮流動狀態(tài);2) 將硅烷從下部通入,控制通入速率為10~1001/s,以使其在低溫區(qū)能與懸 浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸;3) 繼續(xù)通入氮氣,使玻璃顆粒與硅烷一起進入高溫區(qū);4) 在高溫區(qū)保溫反應1 30分鐘,即形成玻璃硅核殼化結構,在玻璃顆粒 表面包裹上了一層硅。所述硅烷為5。/。SiH4,由N2稀釋而成,所述百分比為體積分數(shù)。 經(jīng)化學分析可知硅核殼化玻璃的硅含量達36.44Wt%,而普通玻璃硅含 量為17.31Wt%。 實施例2本實施例提供的玻璃硅核殼化工藝中的玻璃顆粒由廢玻璃經(jīng)清洗、曬干、 球磨、篩分制得,所述廢玻璃來源于生活廢棄物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑廢 棄物中的玻璃門窗,其余內(nèi)容與實施例l相同。
權利要求
1.一種玻璃硅核殼化工藝,其特征在于,所述工藝包括以下步驟1)將玻璃顆粒放入硅核殼化設備中,由下向上通入氮氣,調節(jié)氮氣流量,使玻璃顆粒呈懸浮流動狀態(tài);2)將硅烷從下部通入,控制通入速率為10~100l/s,以使其在低溫區(qū)能與懸浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸;3)繼續(xù)通入氮氣,使玻璃顆粒與硅烷一起進入高溫區(qū);4)在高溫區(qū)保溫反應1~30分鐘,即形成玻璃硅核殼化結構。
2. 根據(jù)權利要求1所述的玻璃硅核殼化工藝,其特征在于,所述硅烷 為5MSiH4,由N2稀釋而成,所述百分比為體積分數(shù)。
3. 根據(jù)權利要求1所述的玻璃硅核殼化工藝,其特征在于,所述玻璃 顆粒由廢玻璃經(jīng)清洗、曬干、球磨、篩分制得。
4. 根據(jù)權利要求3所述的玻璃硅核殼化工藝,其特征在于,所述廢玻 璃來源于生活廢棄物中的碎玻璃、玻璃瓶或建筑廢棄物中的玻璃門窗。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種玻璃硅核殼化工藝,所述工藝是利用普氮作載氣,使硅烷與懸浮流動的玻璃顆粒充分混合、接觸,并一起進入高溫區(qū);在高溫區(qū)硅烷分解成活性較大的原子硅,沉積在玻璃顆粒表面,從而形成高熔點的硅核殼化結構。用本發(fā)明所述工藝對玻璃顆粒表面硅核殼化預處理后,可以使其和鋁取得較好的界面效應和浸潤性,能滿足制備玻璃/鋁基復合材料要求,填補了現(xiàn)有技術的空白。
文檔編號C03C17/22GK101265033SQ20081003624
公開日2008年9月17日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權日2008年4月18日
發(fā)明者孫可偉, 李如燕, 頤 潘 申請人:上海華威環(huán)保技術有限公司
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