－－中国资源综合利用China Resources Comprehensive UtilizationVol．28，No．42010年4月近年来，随着人们生活质量的提高，人们的环保意识不断增强，自然资源的紧缺，再利用废玻璃及工业废渣日益受到重视。
泡沫玻璃是一种人工制造的多孔材料，内部充满无数微小均匀连通或封闭气孔的玻璃材料。
它具有机械强度高、导热系数小、热工性能稳定、热膨胀系数低、不燃烧、不变形、使用寿命长、工作温度范围宽、耐腐蚀性能强、不具放射性、不吸水、不透湿、不受虫害、易加工可锯切、施工极其方便等优点，是一种性能良好的保温隔热和吸声的节能环保材料，也是一种轻质的高强建筑材料和装饰材料。
世界各国关于泡沫玻璃的研究已经取得了长足的进展，对泡沫玻璃的发展，制备工艺，结构与性能的关系进行概述，并展望了其发展方向［1-4］。
1泡沫玻璃的概念泡沫玻璃是由定量的碎玻璃、助溶剂、发泡剂、改性剂和促进剂等，经过粉碎混合均匀形成配合料，放入到特定的模具中，再经过预热、熔融、发泡、退火等工艺制成的，有许多球状密封的或相互链接的微孔结构的无机材料，属多孔玻璃的一种［5］，是均匀的气相和固相体系，气泡直径在0.1~5mm ，占总体的80%~95%，表观密度约为120~50kg/m 3［3，6-9］。
2泡沫玻璃的发展首例泡沫玻璃是1935年由法国Saint-Gobain 公司研制成功的［10］，研制所用原料为过0.9mm 筛的玻璃粉加碳酸钙作为发泡剂，加热到850～860℃，经过发泡，退火制成轻石状的泡沫玻璃［11，12］。
随后，1939年前苏联在门捷列夫化工学院中间实验厂也研制生产了泡沫玻璃［13］，配合料为平板玻璃粉和发收稿日期：2009－12－31作者简介：张剑波（1985－），男，辽宁朝阳人，硕士研究生在读，研究方向：废弃物资源化技术。
泡沫玻璃的研究进展张剑波，吴勇生（昆明理工大学固体废弃物资源化国家工程研究中心，昆明650093）摘要：概述了泡沫玻璃的发展及研究现状，介绍了制备泡沫玻璃的原材料的种类和工艺，同时介绍了辅助添加剂对泡沫玻璃的烧成反应和性能有重要影响，按照作用机理的不同，将添加剂划分为发泡剂、稳泡剂、促进剂、表面活性剂、着色剂、脱模剂等几类进行分析讨论。
分析了制备过程中产生泡沫玻璃缺陷的原因及解决方法，从结构方面讨论了泡沫玻璃的性能及应用，同时概述了我国泡沫玻璃生产存在的主要问题和发展前景。
关键词：泡沫玻璃；固体废弃物；制备；隔热；吸声中图分类号：TQ171.72+2文献标识码：A文章编号：1008－9500（2010）04－0025－06Research Development of Foam GlassZhang Jianbo ，Wu Yongsheng（Kunming University of Science and Technology ，National Engineering Research Centre of Waste Resource Recovery ，Kunming 650093，China ）Abstract ：The development and research status of foam glass are outlined in this paper ．The type of raw materials manufacture foam glass are discussed ，the preparation process flow of foam glass is introduced ，and the auxiliary additive agents have great influence on the sintering and properties of foam glass.According to the different mechanisms ，several auxiliary additive agents ，such as foaming agent ，stable foam agent ，accelerating agent ，surface active agent ，coloring agent ，releasing agent are discussed.Defects cause analysis and solution during the preparation of foam glass.The properties and applications of foam glass are discussed from structure ．In addition ，the development trends and some problems related to foam glass are discussed briefly in our country.Keywords ：foam glass ；solid offal ；preparation ；thermal insulation ；sound absorption综述25泡剂（煤和石灰石）的混合料［3］。
1941年，美国匹茨堡康宁公司以碳素作为发泡剂，研制出了其孔结构封闭的闭孔型泡沫玻璃［14］。
1945年，日本的旭玻璃公司和日本硝子公司以碳酸钙为发泡剂，联合开发出了具有现代意义的连通气孔的开孔型泡沫玻璃制品［15］。
我国于1955年在沈阳陶瓷厂开始试制泡沫玻璃；1970年大连玻璃制品厂研制出了保温泡沫玻璃。
1975年沈阳陶瓷厂与大连轻工业学院合作研制生产国际重点工程急需的吸声泡沫玻璃，125～1600HZ平均吸声系数达0.5以上。
20世纪90年代初期，生产的产品质量与发达国家相比，仍然存在一定差距，生产能力也有限，产品品种也比较单一，绝大部分为绝热泡沫玻璃，主要用于工业保温领域［3，11］。
20世纪90年代中后期，我国相继开发了吸声泡沫玻璃、高硼硅泡沫玻璃、中性泡沫玻璃、清洁用泡沫玻璃，彩色泡沫玻璃等产品，并且有少量产品开始出口到东南亚国家。
2004年我国泡沫玻璃的实际年产量约为7万立方米［17］。
2005年7月，JC/T647－2005《泡沫玻璃绝热制品》颁布实施，为厂家提高产品的质量提供了依据［15-18］。
尽管现在我国泡沫玻璃的生产技术还不够成熟，但其在节能、环保、防水、防潮、隔音、降噪、安全和装饰等方面所起的作用是不容忽视的。
目前，国内的年产量为5万m2，而仅我国国内的实际年需求量就在10万m2以上，而且国外也存在着需求市场，因此，泡沫玻璃具有广阔的市场发展空间。
同时，随着人们建筑节能环保意识的日趋提高，因此，泡沫玻璃在未来必然会有更为广阔的发展空间。
3泡沫玻璃的制备3.1原材料的选择用球磨机将废玻璃进行粉碎，约24小时，粒度要适中，粒度过粗，膨胀性差，形成粗大的泡沫玻璃，粒度过细，膨胀性好，但不利于发泡剂的均匀混合，一般要求玻璃粉的力度能全部通过200目筛［19］。
磨好的玻璃粉要保持干燥，已备使用，潮湿的玻璃粉不利于均匀发泡［6］。
目前，可添加在玻璃粉中，用来制造泡沫玻璃的固体废物原料有：粉煤灰、硼泥、珍珠岩尾矿、浮石、废阴极射线管、煤矸石、油页岩、矿渣等，其粒度也要达到生产工艺要求［1，2，6，7，20-33］。
3.2辅助添加剂的选择助溶剂主要起降低玻璃粘度的作用，使玻璃易于熔融。
由于原材料在收集、粉碎过程中会引入杂质，提高了熔融温度，故需添加助溶剂。
助溶剂的用量与制品的焙烧温度及制品密度有着密切的关系，加入一定量的助溶剂，即可以确定相应的焙烧温度。
助溶剂的适宜用量为5%～9%（整体材料配比）［7］。
目前常用的助溶剂有：碳酸钠、氟硅酸钠、硝酸钠、乙二胺盐、硼砂等，可根据原料和要求进行选择性利用［1，4，6，7，31］。
发泡剂一般分为两类，一类是自身放出气体，一类是与原料发生化学反应放出气体，不论使用哪类发泡剂，其分解温度应在模内物料达到发泡时所需粘度时的温度范围内，或稍高一些，以满足发泡体表层或内部发泡时的温差。
玻璃有利于发泡的熔融温度一般在700~900℃，一般所选用的发泡剂应在这个温度区间内发泡［34，35］。
发泡剂较合理的用量为0.5%~10%［7，31，32］。
目前常用的发泡剂有：纯碳、碳化硅、炭黑、白云石粉、金云母、二氧化锰、水玻璃、芒硝、碳酸盐类、硅酸盐类、硫酸盐类等［3，4，31，36］。
稳泡剂也可称为改性剂，加入适量的稳泡剂可以改善泡沫玻璃的性能，增大发泡温度范围，减少连通孔，提高机械强度，提高成品率。
常用的稳泡剂有：六偏磷酸钠、硼酸、氧化铁、磷酸钠、三氧化二锑、硼砂、焦磷酸钠、硫酸钠等［1，6，31］。
促进剂的引入可以改善制品的理化性能和生产工艺制度，可以降低发泡温度，使连通气孔减少，成品率提高。
在制造泡沫玻璃的原料中加入适量的促进剂对于制得低密度的闭孔泡沫玻璃是非常重要的。
对于用纯碳做发泡剂的泡沫玻璃，常用的促进剂有:硫酸钠、硫酸钙、硫酸钡、三氧化二铝、三氧化二硼、三氧化二锑、三氧化二砷、五氧化二磷、二氧化锰、三氧化二锰等，用量一般为0.3%~0.5%［35，37］。
制备低密度的泡沫玻璃必须先制备均匀的高分散性的配合料，有利于碎玻璃中的某些组分和发泡剂充分相互作用，其颗粒直径一般小于0.04 mm，颗粒越细，反应面积越大，发泡过程进行得越完善，制得的泡沫玻璃密度就越小。
配合料的研磨是以鹅卵石湿球磨为好，铁球磨效率虽高，但由于铁质会影响发泡效果，导致产品质量不稳定。
用鹅卵石湿磨将配合料磨成极细的料浆，碎玻璃由于水的作用发生水解，形成碱金属水化物和胶体的硅酸凝胶，由于硅酸凝胶的产生，使湿磨的料浆在干燥第4期中国资源综合利用综述26－－时极易形成坚硬的块体。
它不能直接用于发泡也不易粉碎，若再进行二次粉碎加工，则是有害无益，还会使生产成本提高。
所以在湿磨的液体中必须加入适量的表面活性剂，降低凝聚速度，使料浆在干燥时不结块，形成疏松的粉状物料，利于生产操作，利于发泡。
在球磨料浆中由于表面活性剂的存在还可以改善物料颗粒与液体介质的浸润作用，促进发泡剂、促进剂和玻璃微粉在液体介质中能更好地混合［35］。
可采用金属氧化物玻璃颜料或陶瓷颜料做着色剂，也可根据需要选用各色矿物原料，可制成多种颜色。
可以形成自然彩带或彩斑的制品，也可形成单色均匀的制品，其色调和谐美观且不退色，能直接用于墙外装饰［4，38］。
为了防止制品与模具的粘连，事先应在金属模具内壁涂一层脱模剂，常用的脱模剂有：耐火泥、0.03mm的石英砂、硅酸铝粉、硅酸和水按一定比例配合、粒度在200目左右的苏州白土和石英砂按一定比例混合或氧化铝和水玻璃按一定比例配合，喷涂在模具内壁，厚度约为0.3~0.5mm，做为脱模剂［4，14，15，39］。