JPH0460929B2 - - Google Patents
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- JPH0460929B2 JPH0460929B2 JP57018057A JP1805782A JPH0460929B2 JP H0460929 B2 JPH0460929 B2 JP H0460929B2 JP 57018057 A JP57018057 A JP 57018057A JP 1805782 A JP1805782 A JP 1805782A JP H0460929 B2 JPH0460929 B2 JP H0460929B2
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- Glass Compositions (AREA)
Description
本発明は発泡ガラス内に形成した金属光沢を有
する膜により、輻射熱を反射し、輻射熱の透過量
を減少させることによつて断熱効果を向上せしめ
た輻射断熱発泡ガラスおよびその製造方法に関す
るものである。 従来の発泡ガラスは珪酸を主体とするガラス粉
末に、炭酸カルシウム(CaC03)、カーボンブラ
ツク(C)等、加熱することによつて炭酸ガス等
の気体を発生する物質を発泡剤として加え、高温
度で熱処理して得られる無機質多泡体である。該
発泡ガラスは耐熱性、断熱性、耐候性を有し、し
かも軽量である特長を有する。特にその断熱性が
優れているため、建築、土木用断熱材料として広
く使用されている。 従来は、上記発泡ガラスの断熱性能を一層向上
させるための研究は伝導による熱にのみ注目し、
これを少なくすることに努力が払われてきた。 しかし、本発明者らは、上記発泡ガラスを介し
て伝わる熱量のうち、輻射によつて伝わる割合が
比較的大きいことを発見した。そこで、この発見
に基づいて、上記発泡ガラスの断熱性を、さら
に、向上せしめることを目的に、鋭意検討を進め
た結果、本発明をなすに至つたのである。 本願にかかる第1発明は、珪酸を主体とするガ
ラス基材と、該ガラス基材中に含有された複数の
気泡とからなる発泡ガラスであつて、該発泡ガラ
スの含有気泡泡壁の一部ないしは全面に金属光沢
膜を有することを特徴とする輻射断熱発泡ガラス
にある。以下これを第1発明とする。 本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラスは、金
属光沢膜を有し、これとほぼ等しい比重を有する
従来の発泡ガラスに比べ、見かけの熱伝導率が3
パーセント(%)ないし5%低く、断熱材として
優れた性質を有する。 本願にかかる第2の発明は、珪酸を主体とする
ガラス粉末と、カーボンブラツク等の発泡剤と、
輻射材料粉末とを含む原料粉末を準備する工程
と、該原料粉末を均一に混合し、混合原料粉末と
する原料粉末混合工程と、該混合原料粉末を所定
の温度で加熱して発泡させ、その後冷却して、含
有気泡泡壁の一部または全面に金属光沢膜を有す
る発泡ガラスとする発泡工程とからなることを特
徴とする輻射断熱発泡ガラスの製造方法にある。
以下、これを第2発明とする。 本第2発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法により、前記第1発明にかかる輻射断熱発泡
ガラスを容易に製造することができる。 以下、本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラス
および第2発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製
造方法について説明する。 本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラスは、そ
れが含有する気泡の泡壁面の一部または全面に金
属光沢をもつ物質からなる膜を形成してなるもの
である。具体的には、該膜は金属あるいは金属光
沢を有する層状鉱物からなるものである。 まず、本第1発明の第1の態様として、上記膜
が金属からなる場合を説明する。該膜に使用でき
る金属は、発泡ガラス製造時の加熱温度に等しい
か、これよりわずかに低い沸点を有することが必
要である。珪酸を主体とするガラスを主原料とす
る場合には、亜鉛が使用できる。亜鉛からなる膜
は、気泡の泡壁に厚さ0.1ミクロン(μm)ないし
1μmの蒸着膜として存在し、輻射熱を反射する機
能を有する。 上記亜鉛膜を泡壁に形成する方法は次のようで
ある。まず、珪酸を主体とするガラスの粉末を基
剤とし、これにカーボンブラツクを発泡剤および
還元剤として加えた原料粉末に、該原料粉末に対
して20重量パーセント(wt%)ないし60wt%の
亜鉛粉末を加えて均一に混合し、混合原料粉末と
する。さらに、該混合原料粉末を任意形状の金型
に充填し、950℃〜1000℃に加熱、冷却すると本
第1発明にかかるブロツク状の輻射断熱発泡ガラ
スを得ることができる。 また、上記混合原料粉末にバインダー水溶液を
加えて直径0.5mmないし1mmの粒に造粒し、上記
と同様の条件で加熱処理を行なうと、本第1発明
にかかる粒状の輻射断熱発泡ガラスを得ることも
できる。 なお、上記加熱処理時、上記混合原料粉末中の
カーボンブラツクは炭酸ガスあるいは一酸化炭素
となり、ガラス中で気泡を形成する。また、混合
原料粉末中の亜鉛は、該気泡内で気体となる。こ
のとき、上記カーボンブラツクおよび一酸化炭素
は還元剤としても作用するので、亜鉛は酸化亜鉛
となつてガラス中に溶け込むことはない。それ
故、亜鉛は、冷却後、泡壁全面積の99%以上の範
囲に膜状に凝結する。 また、亜鉛の炭化物が形成される可能性もある
が、該炭化物は化学的に不安定でただちに分解す
る。しかして、該炭化物によつて金属光沢面が汚
れることもない。 本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラス用の混
合原料粉末に添加する亜鉛の量が過多であると、
冷却後気泡中に亜鉛が塊となつて残留する。この
塊は断熱性向上に寄与しないばかりか、嵩比重を
むやみに高くするので、好ましいことではない。
一方、これとは逆に、亜鉛添加量が過少である
と、泡壁に蒸着した亜鉛膜は、いわゆる、微細金
属のメタルブラツクとなり、輻射熱を反射する効
果を有しない。 次に、本第1発明の第2の態様として、金属光
沢膜が層状鉱物からなる場合を説明する。 本第2の態様における金属光沢膜は、ひる石、
雲母等の層状鉱物の薄片からなり、発泡ガラス中
の気泡の泡壁全面積の約65%以上を覆っている。
該薄片は、大きさが0.1mmないし0.2mm、厚さが
5μmないし20μmの鱗片状であり、泡壁面に密着
した状態で重なり合い、膜を形成している。 この膜は優れた輻射熱反射特性を有するため、
該膜を形成せしめた発泡ガラスは、発泡ガラス自
体の良好な断熱特性と相まつて、より優れた輻射
断熱効果を発揮する。 また、上記層状鉱物からなる金属光沢膜を有す
る輻射断熱発泡ガラスの製造方法は次のようであ
る。 まず、雲母、ひる石等の層状鉱物を約1000℃に
加熱して、その層間を膨張、はく離させたのち、
ミキサー等で前記寸法範囲の薄片に粉砕する。得
られた層状鉱物薄片は金属光沢を有する鱗片状薄
片である。この層状鉱物薄片を、珪酸を主体とす
るガラス粉末と炭酸カルシウム等の発泡剤粉末か
らなる原料粉末に5wt%ないし30wt%混合し、こ
れを混合原料粉末とする。なお、上記混合時に
は、上記層状鉱物薄片をそのまま、単純に混合し
てもよいが、発泡剤粉末と層状鉱物薄片とを予め
ポリビニールアルコールを加えて混練、乾燥、粉
砕したのち、ガラス粉末と混合してもよい。得ら
れた混合原料粉末を任意形状の金型に充填したの
ち、あるいは直径0.5mmないし1mmの造粒粉にし
たのち、加熱処理、冷却する。しかして、本願第
1発明、第2の態様にかかるブロツク状あるいは
粒状の輻射断熱発泡ガラスを得ることができる。 本願にかかる第3の発明は、珪酸を主体とする
ガラスからなるブロツク状の発泡ガラスであつ
て、外表面を金属光沢膜で被覆した粒状発泡ガラ
スを含有してなることを特徴とする輻射断熱発泡
ガラスにある。以下、これを第3発明とする。 本第3発明にかかる輻射断熱発泡ガラスは同嵩
比重の発泡ガラスよりも熱伝導率が2%ないし3
%低下し、断熱体として優れた性質を持つてい
る。本願にかかる第4の発明は、珪酸を主体とす
るガラス粉末とカーボンブラツク等の発泡剤とを
含む原料粉末を均一に混合し、該混合原料粉末に
バインダー等を添加した水などの造粒助剤を加え
造粒粉とする工程と、該造粒粉を所定の温度で加
熱して発泡させ、粒状発泡ガラスとする工程と、
該粒状発泡ガラスの表面に無電解メツキ、蒸着、
スパツタリング等により輻射断熱膜を形成する工
程と、該輻射断熱膜被覆粒状発泡ガラスと前記造
粒粉とを混合し、該混合物を所定の形状の成形型
に入れ、ガラスの軟化温度程度の温度に加熱して
冷却し、表面を金属光沢膜で被覆した粒状発泡ガ
ラスを含有するブロツク状の発泡ガラス体とする
工程とからなることを特徴とする輻射断熱発泡ガ
ラスの製造方法にある。 本第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法により、前記第3発明にかかる輻射断熱発泡
ガラスを容易に製造することができる。 本第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法により、前記第3発明にかかる輻射断熱発泡
ガラスを容易に製造することができる。 以下、本第3発明にかかる輻射断熱発泡ガラス
および第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製
造方法について説明する。本第3発明にかかる輻
射断熱発泡ガラスは、表面を金属光沢膜で被覆し
た粒状発泡ガラスを含有せしめたものである。こ
の粒状発泡ガラス含有量は発泡ガラス体積に対し
て60%ないし95%の範囲が望ましい。また、粒状
発泡ガラスの直径は1mmないし2mmであり、その
表面に有する金属光沢膜形成物質は、ニツケル
(Ni)、クロム(Cr)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金
属あるいは、雲母、ひる石等の層状鉱物である。
これらの物質で形成した金属光沢膜は輻射熱を反
射するので、この膜を含有する発泡ガラスは優れ
た断熱特性を示す。 上記金属光沢膜を被覆した粒状発泡ガラスの含
有量が60%未満の場合は金属光沢膜の輻射熱反射
に有効な膜面積が小さく、すなわち輻射熱の反射
能力が小さく、発泡ガラスの断熱特性の向上は望
めない。一方、含有量が70%以上の場合は、金属
光沢膜を被覆した粒状発泡ガラス同志を結合する
ガラス成分が少なくなる。その結果、発泡ガラス
成形体としての強度が低下する。 本第3発明の第1の態様として、前記金属光沢
膜が金属からなる場合を説明する。 粒状発泡ガラスの表面に形成する金属光沢膜用
金属としては、膜形成後に金属光沢を有するもの
で、発泡ガラス成形体の製造過程において、溶
融、酸化しないことが必要である。また、形成後
の金属膜は、膜形成上、輻射熱反射特性の観点か
ら膜厚は、1μmないし10μmK範囲がよい。 本第3発明の第1の態様にかかる輻射断熱発泡
ガラスの製造方法は次のようである。 まず、珪酸を主体とするガラスの粉末および炭
酸カルシウム等の発泡剤粉末からなる原料粉末
に、さらに、水を加えて直径が0.5mmないし1mm
の造粒粉としたのち、これを約800℃に加熱して
発泡させ、直径が1mmないし2mmの粒状発泡ガラ
スにする。該粒状発泡ガラスの表面にニツケル、
クロム、銅、銀等の金属からなる膜を形成する。
これらの膜を形成する手段としては無電解メツ
キ、蒸着、スパツタリング等がよい。 上記の方法で得た金属光沢膜を有する粒状発泡
ガラスを、前記原料粉末に、あるいは未発泡の造
粒粉に適当な割合で混合せしめ、そのあと金型に
充填して、約800℃で加熱処理、冷却する。この
ようにして、本第3発明、第1の態様にかかる輻
射断熱発泡ガラスを得ることができる。 次に本第3発明、第3の態様として、金属光沢
膜が層状鉱物の薄片からなる場合を説明する。粒
状発泡ガラス表面には、層状鉱物の薄片が互いに
ほぼ平行に配列して、層を形成している。該層状
鉱物の薄片は厚さが5μmないし20μm、大きさが
0.1mmないし0.2mmの範囲のものがよい。 第2の態様にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法は次のようである。 まず、第1の態様の場合と同様の方法で得た粒
状発泡ガラスに、水ガラス水溶液を噴霧しながら
層状鉱物薄片をまぶす。なお、該層状鉱物薄片の
作り方は、第1発明の場合と同様である。該層状
鉱物薄片の寸法は、厚さが5μmないし20μm、大
きさが0.1mmないし0.2mmの範囲のものがよい。上
記層状鉱物薄片をまぶした粒状発泡ガラスを第1
の態様の場合と同様、原料粉末あるいは未発泡の
造粒粉に混合せしめ、金型に充填して加熱処理、
冷却する。 以上のようにして得られた本第1、第2、第3
および第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの熱
伝導率と嵩比重の関係を、従来の金属光沢膜を有
しない発泡ガラスのそれと比較して、第1図に示
す。図中の曲線1は本願発明にかかる輻射断熱発
泡ガラスの関係線、曲線2は従来の発泡ガラスの
関係線である。本発明にかかる輻射断熱発泡ガラ
スは従来の発泡ガラスよりも小さい熱伝導率を有
していることがわかる。 以下、本発明の実施例を示す。 実施例 1 平均粒径20μmのソーダ石灰ガラス粉末を39wt
%〜80wt%、平均粒径〓1μmのカーボンブラツ
クを0.5wt%あるいは1wt%および200メツシユ通
過の金属亜鉛粉末を20wt%〜60wt%の範囲で合
計100%となるように混合する。その後ボールミ
ルで10時間粉砕、混合し、第1表左欄に示す試料
No.1〜5の5種類の混合原料粉末を調整した。上
記混合原料粉末を、大きさ210mm×210mm×100mm
のステンレス製金型に充填し、還元性雰囲気炉中
で温度950℃〜1000℃、1時間あるいは1.5時間保
持の加熱処理、炉中冷却した。こうして得られた
発泡体を金型から取り出し、本願第1発明の、第
1の態様にかかる輻射断熱発泡ガラスを得た。上
記輻射断熱発泡ガラスを数個のブロツクに切断
し、この切断面を実体顕微鏡で観察し、金属光沢
膜の存在状態を調べた。 さらに上記輻射断熱発泡ガラスの嵩比重および
熱伝導率を測定した。嵩比重はブロツクの寸法お
よび重量から計算で求め、熱伝導率はベークライ
ト(熱伝導率λ=0.205Kcal/m・h・℃)を標
準試料とした比較定常法により、温度70℃にて測
定した。 第2図に金属光沢膜の存在状態を示す。嵩比重
および熱伝導率の測定結果および金属光沢膜の有
無を第1表の右欄に示す。
する膜により、輻射熱を反射し、輻射熱の透過量
を減少させることによつて断熱効果を向上せしめ
た輻射断熱発泡ガラスおよびその製造方法に関す
るものである。 従来の発泡ガラスは珪酸を主体とするガラス粉
末に、炭酸カルシウム(CaC03)、カーボンブラ
ツク(C)等、加熱することによつて炭酸ガス等
の気体を発生する物質を発泡剤として加え、高温
度で熱処理して得られる無機質多泡体である。該
発泡ガラスは耐熱性、断熱性、耐候性を有し、し
かも軽量である特長を有する。特にその断熱性が
優れているため、建築、土木用断熱材料として広
く使用されている。 従来は、上記発泡ガラスの断熱性能を一層向上
させるための研究は伝導による熱にのみ注目し、
これを少なくすることに努力が払われてきた。 しかし、本発明者らは、上記発泡ガラスを介し
て伝わる熱量のうち、輻射によつて伝わる割合が
比較的大きいことを発見した。そこで、この発見
に基づいて、上記発泡ガラスの断熱性を、さら
に、向上せしめることを目的に、鋭意検討を進め
た結果、本発明をなすに至つたのである。 本願にかかる第1発明は、珪酸を主体とするガ
ラス基材と、該ガラス基材中に含有された複数の
気泡とからなる発泡ガラスであつて、該発泡ガラ
スの含有気泡泡壁の一部ないしは全面に金属光沢
膜を有することを特徴とする輻射断熱発泡ガラス
にある。以下これを第1発明とする。 本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラスは、金
属光沢膜を有し、これとほぼ等しい比重を有する
従来の発泡ガラスに比べ、見かけの熱伝導率が3
パーセント(%)ないし5%低く、断熱材として
優れた性質を有する。 本願にかかる第2の発明は、珪酸を主体とする
ガラス粉末と、カーボンブラツク等の発泡剤と、
輻射材料粉末とを含む原料粉末を準備する工程
と、該原料粉末を均一に混合し、混合原料粉末と
する原料粉末混合工程と、該混合原料粉末を所定
の温度で加熱して発泡させ、その後冷却して、含
有気泡泡壁の一部または全面に金属光沢膜を有す
る発泡ガラスとする発泡工程とからなることを特
徴とする輻射断熱発泡ガラスの製造方法にある。
以下、これを第2発明とする。 本第2発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法により、前記第1発明にかかる輻射断熱発泡
ガラスを容易に製造することができる。 以下、本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラス
および第2発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製
造方法について説明する。 本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラスは、そ
れが含有する気泡の泡壁面の一部または全面に金
属光沢をもつ物質からなる膜を形成してなるもの
である。具体的には、該膜は金属あるいは金属光
沢を有する層状鉱物からなるものである。 まず、本第1発明の第1の態様として、上記膜
が金属からなる場合を説明する。該膜に使用でき
る金属は、発泡ガラス製造時の加熱温度に等しい
か、これよりわずかに低い沸点を有することが必
要である。珪酸を主体とするガラスを主原料とす
る場合には、亜鉛が使用できる。亜鉛からなる膜
は、気泡の泡壁に厚さ0.1ミクロン(μm)ないし
1μmの蒸着膜として存在し、輻射熱を反射する機
能を有する。 上記亜鉛膜を泡壁に形成する方法は次のようで
ある。まず、珪酸を主体とするガラスの粉末を基
剤とし、これにカーボンブラツクを発泡剤および
還元剤として加えた原料粉末に、該原料粉末に対
して20重量パーセント(wt%)ないし60wt%の
亜鉛粉末を加えて均一に混合し、混合原料粉末と
する。さらに、該混合原料粉末を任意形状の金型
に充填し、950℃〜1000℃に加熱、冷却すると本
第1発明にかかるブロツク状の輻射断熱発泡ガラ
スを得ることができる。 また、上記混合原料粉末にバインダー水溶液を
加えて直径0.5mmないし1mmの粒に造粒し、上記
と同様の条件で加熱処理を行なうと、本第1発明
にかかる粒状の輻射断熱発泡ガラスを得ることも
できる。 なお、上記加熱処理時、上記混合原料粉末中の
カーボンブラツクは炭酸ガスあるいは一酸化炭素
となり、ガラス中で気泡を形成する。また、混合
原料粉末中の亜鉛は、該気泡内で気体となる。こ
のとき、上記カーボンブラツクおよび一酸化炭素
は還元剤としても作用するので、亜鉛は酸化亜鉛
となつてガラス中に溶け込むことはない。それ
故、亜鉛は、冷却後、泡壁全面積の99%以上の範
囲に膜状に凝結する。 また、亜鉛の炭化物が形成される可能性もある
が、該炭化物は化学的に不安定でただちに分解す
る。しかして、該炭化物によつて金属光沢面が汚
れることもない。 本第1発明にかかる輻射断熱発泡ガラス用の混
合原料粉末に添加する亜鉛の量が過多であると、
冷却後気泡中に亜鉛が塊となつて残留する。この
塊は断熱性向上に寄与しないばかりか、嵩比重を
むやみに高くするので、好ましいことではない。
一方、これとは逆に、亜鉛添加量が過少である
と、泡壁に蒸着した亜鉛膜は、いわゆる、微細金
属のメタルブラツクとなり、輻射熱を反射する効
果を有しない。 次に、本第1発明の第2の態様として、金属光
沢膜が層状鉱物からなる場合を説明する。 本第2の態様における金属光沢膜は、ひる石、
雲母等の層状鉱物の薄片からなり、発泡ガラス中
の気泡の泡壁全面積の約65%以上を覆っている。
該薄片は、大きさが0.1mmないし0.2mm、厚さが
5μmないし20μmの鱗片状であり、泡壁面に密着
した状態で重なり合い、膜を形成している。 この膜は優れた輻射熱反射特性を有するため、
該膜を形成せしめた発泡ガラスは、発泡ガラス自
体の良好な断熱特性と相まつて、より優れた輻射
断熱効果を発揮する。 また、上記層状鉱物からなる金属光沢膜を有す
る輻射断熱発泡ガラスの製造方法は次のようであ
る。 まず、雲母、ひる石等の層状鉱物を約1000℃に
加熱して、その層間を膨張、はく離させたのち、
ミキサー等で前記寸法範囲の薄片に粉砕する。得
られた層状鉱物薄片は金属光沢を有する鱗片状薄
片である。この層状鉱物薄片を、珪酸を主体とす
るガラス粉末と炭酸カルシウム等の発泡剤粉末か
らなる原料粉末に5wt%ないし30wt%混合し、こ
れを混合原料粉末とする。なお、上記混合時に
は、上記層状鉱物薄片をそのまま、単純に混合し
てもよいが、発泡剤粉末と層状鉱物薄片とを予め
ポリビニールアルコールを加えて混練、乾燥、粉
砕したのち、ガラス粉末と混合してもよい。得ら
れた混合原料粉末を任意形状の金型に充填したの
ち、あるいは直径0.5mmないし1mmの造粒粉にし
たのち、加熱処理、冷却する。しかして、本願第
1発明、第2の態様にかかるブロツク状あるいは
粒状の輻射断熱発泡ガラスを得ることができる。 本願にかかる第3の発明は、珪酸を主体とする
ガラスからなるブロツク状の発泡ガラスであつ
て、外表面を金属光沢膜で被覆した粒状発泡ガラ
スを含有してなることを特徴とする輻射断熱発泡
ガラスにある。以下、これを第3発明とする。 本第3発明にかかる輻射断熱発泡ガラスは同嵩
比重の発泡ガラスよりも熱伝導率が2%ないし3
%低下し、断熱体として優れた性質を持つてい
る。本願にかかる第4の発明は、珪酸を主体とす
るガラス粉末とカーボンブラツク等の発泡剤とを
含む原料粉末を均一に混合し、該混合原料粉末に
バインダー等を添加した水などの造粒助剤を加え
造粒粉とする工程と、該造粒粉を所定の温度で加
熱して発泡させ、粒状発泡ガラスとする工程と、
該粒状発泡ガラスの表面に無電解メツキ、蒸着、
スパツタリング等により輻射断熱膜を形成する工
程と、該輻射断熱膜被覆粒状発泡ガラスと前記造
粒粉とを混合し、該混合物を所定の形状の成形型
に入れ、ガラスの軟化温度程度の温度に加熱して
冷却し、表面を金属光沢膜で被覆した粒状発泡ガ
ラスを含有するブロツク状の発泡ガラス体とする
工程とからなることを特徴とする輻射断熱発泡ガ
ラスの製造方法にある。 本第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法により、前記第3発明にかかる輻射断熱発泡
ガラスを容易に製造することができる。 本第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法により、前記第3発明にかかる輻射断熱発泡
ガラスを容易に製造することができる。 以下、本第3発明にかかる輻射断熱発泡ガラス
および第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの製
造方法について説明する。本第3発明にかかる輻
射断熱発泡ガラスは、表面を金属光沢膜で被覆し
た粒状発泡ガラスを含有せしめたものである。こ
の粒状発泡ガラス含有量は発泡ガラス体積に対し
て60%ないし95%の範囲が望ましい。また、粒状
発泡ガラスの直径は1mmないし2mmであり、その
表面に有する金属光沢膜形成物質は、ニツケル
(Ni)、クロム(Cr)、銅(Cu)、銀(Ag)等の金
属あるいは、雲母、ひる石等の層状鉱物である。
これらの物質で形成した金属光沢膜は輻射熱を反
射するので、この膜を含有する発泡ガラスは優れ
た断熱特性を示す。 上記金属光沢膜を被覆した粒状発泡ガラスの含
有量が60%未満の場合は金属光沢膜の輻射熱反射
に有効な膜面積が小さく、すなわち輻射熱の反射
能力が小さく、発泡ガラスの断熱特性の向上は望
めない。一方、含有量が70%以上の場合は、金属
光沢膜を被覆した粒状発泡ガラス同志を結合する
ガラス成分が少なくなる。その結果、発泡ガラス
成形体としての強度が低下する。 本第3発明の第1の態様として、前記金属光沢
膜が金属からなる場合を説明する。 粒状発泡ガラスの表面に形成する金属光沢膜用
金属としては、膜形成後に金属光沢を有するもの
で、発泡ガラス成形体の製造過程において、溶
融、酸化しないことが必要である。また、形成後
の金属膜は、膜形成上、輻射熱反射特性の観点か
ら膜厚は、1μmないし10μmK範囲がよい。 本第3発明の第1の態様にかかる輻射断熱発泡
ガラスの製造方法は次のようである。 まず、珪酸を主体とするガラスの粉末および炭
酸カルシウム等の発泡剤粉末からなる原料粉末
に、さらに、水を加えて直径が0.5mmないし1mm
の造粒粉としたのち、これを約800℃に加熱して
発泡させ、直径が1mmないし2mmの粒状発泡ガラ
スにする。該粒状発泡ガラスの表面にニツケル、
クロム、銅、銀等の金属からなる膜を形成する。
これらの膜を形成する手段としては無電解メツ
キ、蒸着、スパツタリング等がよい。 上記の方法で得た金属光沢膜を有する粒状発泡
ガラスを、前記原料粉末に、あるいは未発泡の造
粒粉に適当な割合で混合せしめ、そのあと金型に
充填して、約800℃で加熱処理、冷却する。この
ようにして、本第3発明、第1の態様にかかる輻
射断熱発泡ガラスを得ることができる。 次に本第3発明、第3の態様として、金属光沢
膜が層状鉱物の薄片からなる場合を説明する。粒
状発泡ガラス表面には、層状鉱物の薄片が互いに
ほぼ平行に配列して、層を形成している。該層状
鉱物の薄片は厚さが5μmないし20μm、大きさが
0.1mmないし0.2mmの範囲のものがよい。 第2の態様にかかる輻射断熱発泡ガラスの製造
方法は次のようである。 まず、第1の態様の場合と同様の方法で得た粒
状発泡ガラスに、水ガラス水溶液を噴霧しながら
層状鉱物薄片をまぶす。なお、該層状鉱物薄片の
作り方は、第1発明の場合と同様である。該層状
鉱物薄片の寸法は、厚さが5μmないし20μm、大
きさが0.1mmないし0.2mmの範囲のものがよい。上
記層状鉱物薄片をまぶした粒状発泡ガラスを第1
の態様の場合と同様、原料粉末あるいは未発泡の
造粒粉に混合せしめ、金型に充填して加熱処理、
冷却する。 以上のようにして得られた本第1、第2、第3
および第4発明にかかる輻射断熱発泡ガラスの熱
伝導率と嵩比重の関係を、従来の金属光沢膜を有
しない発泡ガラスのそれと比較して、第1図に示
す。図中の曲線1は本願発明にかかる輻射断熱発
泡ガラスの関係線、曲線2は従来の発泡ガラスの
関係線である。本発明にかかる輻射断熱発泡ガラ
スは従来の発泡ガラスよりも小さい熱伝導率を有
していることがわかる。 以下、本発明の実施例を示す。 実施例 1 平均粒径20μmのソーダ石灰ガラス粉末を39wt
%〜80wt%、平均粒径〓1μmのカーボンブラツ
クを0.5wt%あるいは1wt%および200メツシユ通
過の金属亜鉛粉末を20wt%〜60wt%の範囲で合
計100%となるように混合する。その後ボールミ
ルで10時間粉砕、混合し、第1表左欄に示す試料
No.1〜5の5種類の混合原料粉末を調整した。上
記混合原料粉末を、大きさ210mm×210mm×100mm
のステンレス製金型に充填し、還元性雰囲気炉中
で温度950℃〜1000℃、1時間あるいは1.5時間保
持の加熱処理、炉中冷却した。こうして得られた
発泡体を金型から取り出し、本願第1発明の、第
1の態様にかかる輻射断熱発泡ガラスを得た。上
記輻射断熱発泡ガラスを数個のブロツクに切断
し、この切断面を実体顕微鏡で観察し、金属光沢
膜の存在状態を調べた。 さらに上記輻射断熱発泡ガラスの嵩比重および
熱伝導率を測定した。嵩比重はブロツクの寸法お
よび重量から計算で求め、熱伝導率はベークライ
ト(熱伝導率λ=0.205Kcal/m・h・℃)を標
準試料とした比較定常法により、温度70℃にて測
定した。 第2図に金属光沢膜の存在状態を示す。嵩比重
および熱伝導率の測定結果および金属光沢膜の有
無を第1表の右欄に示す。
【表】
上記観察、測定の結果、亜鉛添加量が20wt%
ないし60wt%の範囲(試料No.1〜4)で、気泡
壁20に金属光沢膜21が認められた。また成形
体の熱伝導率は、同比重の従来の発泡ガラスに比
べて3%ないし5%低下し、優れた断熱性を有し
ている。なお、亜鉛添加量が60wt%の場合(試
料No.5)には、気泡中に金属亜鉛球が析出してい
た。一方、亜鉛添加量が10%の場合には、金属光
沢膜は認められなかつた。 実施例 2 平均粒径約3mmのひる石を約1000℃で1分間加
熱して、水と共にミキサー中で攪拌後、乾燥する
ことによつて、厚さ5μmないし20μm、一辺の大
きさが0.1mmないし0.2mmの金属光沢を有するひる
石薄片を得た。 一方、実施例1と同じソーダ石灰ガラスの粉末
に、炭酸カルシウム粉末および上記ひる石薄片を
第2表の試料No.6〜9左欄に示す割合で混合し、
本発明における混合原料粉末とした。これとは別
に、第2表の試料No.9に示す割合で、まず、上記
ひる石薄片を炭酸カルシウム粉末表面に、0.5%
ポリビニールアルコール水溶液を噴霧しながら、
予め混合、乾燥し、これをこう解機で粉砕したの
ちソーダ石灰ガラス粉末と混合し、混合原料粉末
とした。 以上混合方法の異なるそれぞれの混合原料粉末
を実施例1の場合と同様の金型に充填し、800℃
で1時間保持の加熱処理を施し、炉中で徐冷し
た。このようにして第2表に示す4種類の本願第
1発明の、第2の態様にかかる輻射断熱発泡ガラ
スを得た。 次に、該輻射断熱発泡ガラスについて実施例1
の場合と同じ方法で、金属光沢膜の観察、嵩比
重、熱伝導率の測定を実施した。第3図にはひる
石薄片が金属光沢膜を形成している状態を示す。
試料No.6〜9いずれの成形体の気泡壁30にもひ
る石薄片が層状に集合し、金属光沢膜31を形成
していた。また、気泡以外のガラス中にも若干の
ひる石薄片が存在した。一方、嵩比重および熱伝
導率の測定結果を第2表右欄に示す。
ないし60wt%の範囲(試料No.1〜4)で、気泡
壁20に金属光沢膜21が認められた。また成形
体の熱伝導率は、同比重の従来の発泡ガラスに比
べて3%ないし5%低下し、優れた断熱性を有し
ている。なお、亜鉛添加量が60wt%の場合(試
料No.5)には、気泡中に金属亜鉛球が析出してい
た。一方、亜鉛添加量が10%の場合には、金属光
沢膜は認められなかつた。 実施例 2 平均粒径約3mmのひる石を約1000℃で1分間加
熱して、水と共にミキサー中で攪拌後、乾燥する
ことによつて、厚さ5μmないし20μm、一辺の大
きさが0.1mmないし0.2mmの金属光沢を有するひる
石薄片を得た。 一方、実施例1と同じソーダ石灰ガラスの粉末
に、炭酸カルシウム粉末および上記ひる石薄片を
第2表の試料No.6〜9左欄に示す割合で混合し、
本発明における混合原料粉末とした。これとは別
に、第2表の試料No.9に示す割合で、まず、上記
ひる石薄片を炭酸カルシウム粉末表面に、0.5%
ポリビニールアルコール水溶液を噴霧しながら、
予め混合、乾燥し、これをこう解機で粉砕したの
ちソーダ石灰ガラス粉末と混合し、混合原料粉末
とした。 以上混合方法の異なるそれぞれの混合原料粉末
を実施例1の場合と同様の金型に充填し、800℃
で1時間保持の加熱処理を施し、炉中で徐冷し
た。このようにして第2表に示す4種類の本願第
1発明の、第2の態様にかかる輻射断熱発泡ガラ
スを得た。 次に、該輻射断熱発泡ガラスについて実施例1
の場合と同じ方法で、金属光沢膜の観察、嵩比
重、熱伝導率の測定を実施した。第3図にはひる
石薄片が金属光沢膜を形成している状態を示す。
試料No.6〜9いずれの成形体の気泡壁30にもひ
る石薄片が層状に集合し、金属光沢膜31を形成
していた。また、気泡以外のガラス中にも若干の
ひる石薄片が存在した。一方、嵩比重および熱伝
導率の測定結果を第2表右欄に示す。
【表】
ソーダ石灰ガラス、炭酸カルシウムおよびひる
石薄片、3者を同時に混合し、製造した輻射断熱
発泡ガラスでは、ひる石薄片添加量が10wt%な
いし20wt%の範囲で、熱伝導率が同比重の従来
の発泡ガラスに比べて2%ないし3%低下してい
る。 また、炭酸カルシウムとひる石薄片とを予め混
合したのち、ガラス粉末と混合して製造した発泡
ガラスは、ひる石薄片添加量が5wt%でも熱伝導
率が約2%低下しており、良好な輻射断熱効果を
有していた。試料No.8のように、ひる石薄片添加
量が30wt%になると、気泡壁に金属光沢膜は形
成されるが、嵩比重が著しく増加した。 実施例 3 発泡剤である炭酸カルシウムを7wt%添加した
ソーダ石灰ガラス粉末に少量のバインダー水溶液
を加えて、これをパン型造粒機で造粒したのち、
篩分けし、直径0.2mmないし0.5mmの造粒粉を得
た。該造粒粉を温度120℃で5時間乾燥後、さら
に温度800℃で1時間保持し、直径1mmないし2
mmの粒状発泡ガラスを得た。次に、該粒状発泡ガ
ラスを無電解ニツケルメツキ液に10分間浸漬した
のち、水洗し、さらに温度120℃で5時間乾燥す
ることによつて、表面にニツケル膜を有する粒状
発泡ガラスとした。さらに、該ニツケル膜を有す
る粒状発泡ガラスを、第3表左欄に示す容積割合
(V%)で、前記造粒粉に加え、これをポリエチ
レン容器内で1時間混合し、実施例2の場合と同
じ方法、条件で成形体とし、本願第2発明の、第
1の態様にかかる輻射断熱発泡ガラスを得た。 該輻射断熱発泡ガラスについて実施例1の場合
と同じ方法で、金属光沢膜の観察および嵩比重、
熱伝導率の測定を実施した。 第4図には金属光沢膜の存在状態を示す。ガラ
スの発泡体41の中に、ニツケル膜42で覆れた
発泡ガラス43が点在していた。また、嵩比重、
熱伝導率の測定結果を第3表右欄に示す。
石薄片、3者を同時に混合し、製造した輻射断熱
発泡ガラスでは、ひる石薄片添加量が10wt%な
いし20wt%の範囲で、熱伝導率が同比重の従来
の発泡ガラスに比べて2%ないし3%低下してい
る。 また、炭酸カルシウムとひる石薄片とを予め混
合したのち、ガラス粉末と混合して製造した発泡
ガラスは、ひる石薄片添加量が5wt%でも熱伝導
率が約2%低下しており、良好な輻射断熱効果を
有していた。試料No.8のように、ひる石薄片添加
量が30wt%になると、気泡壁に金属光沢膜は形
成されるが、嵩比重が著しく増加した。 実施例 3 発泡剤である炭酸カルシウムを7wt%添加した
ソーダ石灰ガラス粉末に少量のバインダー水溶液
を加えて、これをパン型造粒機で造粒したのち、
篩分けし、直径0.2mmないし0.5mmの造粒粉を得
た。該造粒粉を温度120℃で5時間乾燥後、さら
に温度800℃で1時間保持し、直径1mmないし2
mmの粒状発泡ガラスを得た。次に、該粒状発泡ガ
ラスを無電解ニツケルメツキ液に10分間浸漬した
のち、水洗し、さらに温度120℃で5時間乾燥す
ることによつて、表面にニツケル膜を有する粒状
発泡ガラスとした。さらに、該ニツケル膜を有す
る粒状発泡ガラスを、第3表左欄に示す容積割合
(V%)で、前記造粒粉に加え、これをポリエチ
レン容器内で1時間混合し、実施例2の場合と同
じ方法、条件で成形体とし、本願第2発明の、第
1の態様にかかる輻射断熱発泡ガラスを得た。 該輻射断熱発泡ガラスについて実施例1の場合
と同じ方法で、金属光沢膜の観察および嵩比重、
熱伝導率の測定を実施した。 第4図には金属光沢膜の存在状態を示す。ガラ
スの発泡体41の中に、ニツケル膜42で覆れた
発泡ガラス43が点在していた。また、嵩比重、
熱伝導率の測定結果を第3表右欄に示す。
【表】
メツキ処理した粒状発泡ガラスの添加量は60V
%ないし80V%で、熱伝導率は同比重の従来の発
泡ガラスに比べて約3%低下していた。しかし、
上記添加量が50V%以下の場合には従来の発泡ガ
ラスと変らなかつた。 一方、添加量が90V%以上になると、熱伝導率
は従来の発泡ガラスよりも大となつた。これは、
通常の発泡体が独立気泡であるのに対し、この場
合は、メツキ処理発泡ガラス間が造粒粉から形成
される発泡ガラスで充分に満されず、連続した気
泡が多くなつたためと考えられる。 実施例 4 実施例3で得たのと同じ粒状発泡ガラスに、バ
インダー水溶液を噴霧しながら、実施例2で得た
のと同じひる石薄片を、該粒状発泡ガラスの全表
面が覆われるように、まぶしつけ、金属光沢膜を
有するひる石被覆粒状発泡ガラスとした。次に、
実施例3で得たのと同じ造粒粉に、上記金属光沢
膜を有する粒状発泡ガラスを、第4表の試料No.13
〜16に示す容積割合で混合し、実施例2と同じ方
法、条件で成形体とした。このようにして、本第
2発明の、第2の態様にかかる輻射断熱発泡ガラ
スを得た。 該輻射断熱発泡ガラスについて、実施例1の場
合と同じ方法で金属光沢膜の観察および嵩比重、
熱伝導率の測定を実施した。 第5図には、金属光沢膜の存在状態を示す。ガ
ラス発泡体51の中に、ひる石薄片が層状に積層
した膜52として存在し、粒状発泡ガラス53を
覆つていた。また、第4表右欄には、嵩比重、熱
伝導率の測定結果を示す。
%ないし80V%で、熱伝導率は同比重の従来の発
泡ガラスに比べて約3%低下していた。しかし、
上記添加量が50V%以下の場合には従来の発泡ガ
ラスと変らなかつた。 一方、添加量が90V%以上になると、熱伝導率
は従来の発泡ガラスよりも大となつた。これは、
通常の発泡体が独立気泡であるのに対し、この場
合は、メツキ処理発泡ガラス間が造粒粉から形成
される発泡ガラスで充分に満されず、連続した気
泡が多くなつたためと考えられる。 実施例 4 実施例3で得たのと同じ粒状発泡ガラスに、バ
インダー水溶液を噴霧しながら、実施例2で得た
のと同じひる石薄片を、該粒状発泡ガラスの全表
面が覆われるように、まぶしつけ、金属光沢膜を
有するひる石被覆粒状発泡ガラスとした。次に、
実施例3で得たのと同じ造粒粉に、上記金属光沢
膜を有する粒状発泡ガラスを、第4表の試料No.13
〜16に示す容積割合で混合し、実施例2と同じ方
法、条件で成形体とした。このようにして、本第
2発明の、第2の態様にかかる輻射断熱発泡ガラ
スを得た。 該輻射断熱発泡ガラスについて、実施例1の場
合と同じ方法で金属光沢膜の観察および嵩比重、
熱伝導率の測定を実施した。 第5図には、金属光沢膜の存在状態を示す。ガ
ラス発泡体51の中に、ひる石薄片が層状に積層
した膜52として存在し、粒状発泡ガラス53を
覆つていた。また、第4表右欄には、嵩比重、熱
伝導率の測定結果を示す。
【表】
ひる石被覆粒状発泡ガラスの添加量が85V%な
いし95V%で熱伝導率は同嵩比重の従来の発泡ガ
ラスに比べて2%ないし3%低下した。しかし、
上記添加量が85V%以下の場合には、従来の発泡
ガラスと変らなかつた。一方、添加量が95V%以
上になると粒状発泡ガラス同志の結合力がよわく
成形体は得られなかつた。
いし95V%で熱伝導率は同嵩比重の従来の発泡ガ
ラスに比べて2%ないし3%低下した。しかし、
上記添加量が85V%以下の場合には、従来の発泡
ガラスと変らなかつた。一方、添加量が95V%以
上になると粒状発泡ガラス同志の結合力がよわく
成形体は得られなかつた。
第1図は、嵩比重と熱伝導率の関係を、本発明
にかかる輻射断熱発泡ガラスおよび従来の発泡ガ
ラスについて示した図である。第2,3,4およ
び5図はそれぞれ実施例1,2,3および4で得
られた輻射断熱発泡ガラスの断面で観察した気
泡、金属光沢膜の存在状態を示す図である。 1,2……本発明にかかる輻射断熱発泡ガラス
および従来の発泡ガラスの熱伝導率−嵩比重関係
曲線、21,31,42,52……金属光沢膜、
43,53……金属光沢膜を有する粒状発泡ガラ
ス。
にかかる輻射断熱発泡ガラスおよび従来の発泡ガ
ラスについて示した図である。第2,3,4およ
び5図はそれぞれ実施例1,2,3および4で得
られた輻射断熱発泡ガラスの断面で観察した気
泡、金属光沢膜の存在状態を示す図である。 1,2……本発明にかかる輻射断熱発泡ガラス
および従来の発泡ガラスの熱伝導率−嵩比重関係
曲線、21,31,42,52……金属光沢膜、
43,53……金属光沢膜を有する粒状発泡ガラ
ス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 珪酸を主体とするガラスからなるガラス基材
と,該ガラス基材中に含有された複数の気泡とか
らなる発泡ガラスであつて、該発泡ガラスの含有
気泡泡壁の一部または全面に金属光沢膜を有する
ことを特徴とする輻射断熱発泡ガラス。 2 珪酸を主体とするガラス粉末と、カーボンブ
ラツク等の発泡剤と、輻射材料粉末とを含む原料
粉末を準備する工程と、 該原料粉末を均一に混合し、混合原料粉末とす
る原料粉末混合工程と、 該混合原料粉末を所定の温度で加熱して発泡さ
せ、その後冷却して、含有気泡泡壁の一部または
全面に金属光沢膜を有する発泡ガラスとする発泡
工程と、からなることを特徴とする輻射断熱発泡
ガラスの製造方法。 3 輻射材料粉末が、前記ガラス粉末の溶融温度
と同程度またはそれ以下の沸点を有する金属粉末
であることを特徴とする特許請求の範囲第2項記
載の輻射断熱発泡ガラスの製造方法。 4 輻射材料粉末の混合量が、前記ガラス粉末と
発泡剤との合計量に対して、20〜60重量%である
ことを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の輻
射断熱発泡ガラスの製造方法。 5 輻射材料粉末が、ひる石などの層状鉱物の薄
片であることを特徴とする特許請求の範囲第2項
記載の輻射断熱発泡ガラスの製造方法。 6 輻射材料粉末の混合量が、前記ガラス粉末と
発泡剤との合計量に対して、5〜30重量%である
ことを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の輻
射断熱発泡ガラスの製造方法。 7 珪酸を主体とするガラスからなるブロツク状
の発泡ガラスであつて、外表面を金属光沢膜で被
覆した粒状発泡ガラスを含有してなることを特徴
とする輻射断熱発泡ガラス。 8 珪酸を主体とするガラス粉末とカーボンブラ
ツク等の発泡剤とを含む原料粉末を均一に混合
し、該混合原料粉末にバインダなどを添加した水
などの造粒助剤を加え造粒粉とする工程と、 該造粒粉を所定の温度で加熱して発泡させ、粒
状発泡ガラスとする工程と、 該粒状発泡ガラスの表面に無電解メツキ、蒸
着、スパツタリング等により輻射断熱膜を形成す
る工程と、 該輻射断熱膜被覆粒状発泡ガラスと前記造粒粉
とを混合し、該混合物を所定の形状の成形型に入
れ、ガラスの軟化温度程度の温度に加熱して冷却
し、表面を金属光沢膜で被覆した粒状発泡ガラス
を含有するブロツク状の発泡ガラス体とする工程
と、からなることを特徴とする輻射断熱発泡ガラ
スの製造方法。 9 輻射材料粉末が、前記ガラス粉末の軟化温度
と同程度またはそれ以下の沸点を有する金属粉末
であることを特徴とする特許請求の範囲第8項記
載の輻射断熱発泡ガラスの製造方法。 10 輻射材料粉末が、ひる石などの層状鉱物の
薄片であることを特徴とする特許請求の範囲第8
項記載の輻射断熱発泡ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1805782A JPS58135153A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 輻射断熱発泡ガラスおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1805782A JPS58135153A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 輻射断熱発泡ガラスおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58135153A JPS58135153A (ja) | 1983-08-11 |
| JPH0460929B2 true JPH0460929B2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=11961061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1805782A Granted JPS58135153A (ja) | 1982-02-05 | 1982-02-05 | 輻射断熱発泡ガラスおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58135153A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2007122856A1 (ja) * | 2006-04-24 | 2009-09-03 | 株式会社ニコン | 光学素子冷却装置および露光装置 |
-
1982
- 1982-02-05 JP JP1805782A patent/JPS58135153A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58135153A (ja) | 1983-08-11 |
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