Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, №1.

Производство стеклообразных пеноматериалов: проблемы и решения Авторами [56] получены пеностекла с использованием стеклобоя и золы-уноса ТЭС с добавками карбонатов (доломит- и кальцийсодержащих шламов) в качестве пенообразователей. Оценены влияние вещественного состава и количества шламов, а также температуры спекания на кажущуюся плотность, прочность при сжатии, микроструктуру и кристаллические фазы. Установлено, что гомогенные микроструктуры с крупными порами могут быть получены путем добавления только 1-2 мас. % карбонатов и с использованием низкой температуры спекания (850 °С), что приводит к синтезу пеностекол с плотностью 0,36-0,41 г/см3 и прочностью при сжатии 2,40-2,80 МПа. В работе [57] также изучена возможность использования отходов стекла и золы-уноса в качестве исходных материалов для получения пеностекол. Термогравиметрическим анализом установлена температура вспенивания — около 950 °C. Пеноблоки получали при данной температуре в течение 20 мин с использованием SiC в качестве пенообразователя. Пеностекло имело объемную плотность 0,27 г/см3, прочность при сжатии 0,98 МПа и пористость 82 %. Авторы [58] получали стеклокерамические пеноматериалы с использованием золы-уноса и отходов стекла в качестве основных компонентов, буры и карбоната кальция в качестве флюса и газообразователя соответственно. Оптимальные параметры для получения пеноматериалов: температура — 800 °С, время — 45 мин. Состав шихты, мас %: зола — 40, отходы стекла — 60, бура — 30 и карбонат кальция — 0,5. Образцы, приготовленные таким образом, имеют объемную плотность 0,46 г/см3, характеризуются прочностью при сжатии более 5 МПа и теплопроводностью около 0,36 Вт/мК. Серия работ посвящена использованию отходов стекла, полученных при демонтаже телевизоров, мониторов и других электронных приборов [59-63 и др.]. Так, в качестве сырья для приготовления высокопрочных пористых стеклокерамических пеноматериалов китайские исследователи использовали очищенные стекла катодно-лучевых трубок и панелей, полученные при демонтаже телевизоров, а также германийсодержащие хвосты обогащения [63]. Шихту готовили путем смешивания компонентов с SiC, бурой и TiO2 как пенообразователя, флюсового агента и стабилизатора. Образцы, вспененные при температуре 880 °С в течение 30 мин и содержащие 56,5 %порошкового стекла, 40,0 %хвостов и 1,0 % SiC, продемонстрировали наилучшие комплексные свойства. В качестве основной кристаллической фазы образцов зафиксирован диопсид CaMgSi2O6. Материал характеризовался следующими показателями: объемная плотность — 0,226 г/см3, прочность на изгиб — 3,32 МПа и теплопроводность — 0,68 Вт/мК. Ряд исследований обосновывает пригодность для получения пеностекол побочных продуктов и отходов производства строительных материалов и строительства [64-69 и др.]. Возможность получения пеностеклокристаллического материала на основе низкотемпературной фритты, синтезируемой при температуре 900 °С из отсевов строительных песков фракции -60 мкм, содержащих около 70 мас. % SiO2 показана в работе томских исследователей [64]. Полученный материал в 3 раза превышает по прочности пеностекло и в 1,5 раза керамзит, характеризуется низким водопоглощением — 0,1%. Авторами [65] исследована возможность использования для получения пористых теплоизоляционных материалов гранитных отсевов (гранитоидов) Микашевичского месторождения Республики Беларусь. Исходные стекла синтезированы с использованием от 50 до 70 % (по массе) гранитоидов и дополнительным введением кварцевого песка, мела и соды. Определена область составов, обладающих необходимой вязкостью при температурах вспенивания 800 и 830 °С. На основе этих составов получено пеностекло, имеющее объемную плотность 180-190 кг/м3, прочность на сжатие 0 ,72 -0 ,78 МПа и теплопроводность 0,091 Вт /мК . ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 1/2018(10) 145