Способ получения стеклянных светоотражающих сферических материалов

Изобретение относится к области дорожных покрытий и может быть использовано при получении стеклянных светоотражающих сферических материалов.

Из уровня техники известны способы получения стеклянных сферических материалов, недостатком которых является их низкая светоотражающая способность.

Наиболее близким решением к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения стеклянных светоотражающих сферических материалов, включающий измельчение стеклобоя, формование шихты с изготовлением стержней, их подачу в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование и диспергация расплава, постепенное остывание микрошариков в потоке отходящих плазмообразующих газов, а затем при их соприкосновении с водоохлаждаемой металлической полусферой подачу микрошариков на вибросито и накопление микрошариков в сборнике [Бессмертный В.С., Крохин В.П., Ляшко А.А., Дридж Н.А., Шеховцова Ж.Е. Получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления// Стекло и керамика.2001, №8. – с. 6-7].

Недостатком прототипа является низкая светоотражающей способность стеклянных сферических материалов.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества стеклянных сферических материалов за счет увеличения светоотражающей способности.

Технический результат достигается тем, что способ получения стеклянных светоотражающих сферических материалов включает измельчение стеклобоя, подачу формовочного материала в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава, охлаждение стеклянных сферических материалов, накопление стеклянных сферических материалов в сборнике, причем стеклобой применяют после фракционного рассева с размером гранул 630-2500 мкм, кроме того, фракционированный стеклобой и супердисперсный порошок алюминия порционно подают в первый и второй порошковые питатели плазменной горелки электродугового плазмотрона соответственно, а затем осуществляют подачу супердисперсного порошка алюминия с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона, после чего фракционированный бой стекла подают на срез плазменной горелки в плазменный факел электродугового плазмотрона в поток аргоновой плазмы, обогащенной парами алюминия, кроме того, образование расплава осуществляют за счет плавления гранул стекла с образованием сферических частиц, на которые осаждают путем испарения супердисперсного порошка алюминия.

Предложенный способ отличается от прототипа тем, что:

- стеклобой применяют после фракционного рассева с размером гранул 630-2500 мкм;

- фракционированный стеклобой и супердисперсный порошок алюминия подают в первый и второй порошковые питатели плазменной горелки электродугового плазмотрона соответственно, а затем направляют супердисперсный порошок алюминия с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона;

- фракционированный бой стекла подают на срез плазменной горелки в плазменный факел электродугового плазмотрона в поток аргоновой плазмы, обогащенной парами алюминия;

- образование расплава осуществляют за счет плавления гранул стекла с образованием сферических частиц, на которые осаждают путем испарения супердисперсного порошка алюминия.

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1.

Таблица 1

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого способов

Известный способ

Предлагаемый способ

Измельчение стеклобоя Формование шихты с изготовлением стержней Подача стержней в плазменную горелку электродугового плазмотрона Образование расплава и его диспергация Постепенное охлаждение микрошариков в отходящем потоке плазмообразующих газов, а затем при их соприкосновении с водоохлаждаемой металлической полусферой Подача микрошариков на вибросито Накопление стеклянных микрошариков в сборнике

Измельчение стеклобоя Фракционный рассев стеклобоя (размер гранул 630-2500 мкм) Подача стеклобоя в первый порошковый питатель плазменной горелки горелку электродугового плазмотрона Подача супердисперсного порошка алюминия во второй порошковый питатель плазменной горелки электродугового плазмотрона Подача супердисперсного порошка алюминия с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона Подача фракционированного боя стекла на срез плазменной горелки в плазменный факел электродугового плазмотрона Плавление гранул стекла с образованием сферических частиц, испарение алюминия и его осаждение на поверхность стеклянных сферических материалов и их охлаждение Накопление стеклянных сферических материалов в сборнике

Подача супердисперсного порошка алюминия во второй порошковый питатель плазменной горелки электродугового плазмотрона, а из него с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона осуществляется для получения паров алюминия в атмосфере аргона плазменной горелки плазменного факела, которые оседают на поверхности стеклянных светоотражающих сферических материалов, создавая на их поверхности слой алюминия с интенсивной отражающей способностью и блеском.

Технологические параметры и свойства стеклянных светоотражающих сферических материалов известного и предлагаемого способов представлены в таблице 2.

Таблица 2

Технологические параметры и свойства стеклянных светоотражающих сферических материалов известного и предлагаемого способов

* - по собственным исследованиям.

Оптимальные технологические параметры при получении стеклянных светоотражающих сферических материалов, экспериментально полученные, представлены в таблице 3.

Таблица 3

Оптимальные технологические параметры при получении стеклянных светоотражающих сферических материалов

**- оптимальный вариант.

Результаты испытаний показали (таблица 2), что с коэффициентом диффузионного отражения (КДО) у стеклянных светоотражающие сферические материалы 80-82% нейтральная среда аргона препятствует окислению алюминия и позволяет получить стеклянные светоотражающие сферические материалы.

Пример

Бой листового стекла измельчают в шаровой фарфоровой мельнице и рассевают на ситах. Фракцию стеклобоя размером 630-2500 мкм помещают в первый порошковый питатель электродугового плазмотрона, а во второй порошковый питатель подают порошок алюминия марки АСД-4.

Зажигают плазменную горелку ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8М со следующими параметрами ток 300-350 А, напряжение 30 В. Плазмообразующим газом служил аргон. Его расход и расход воды на охлаждение плазменной горелки составили 0,00116 г/сек и 10-12 л/мин. соответственно. Из второго питателя с помощью динамического напора плазмообразующего газа подают в плазменную горелку ГН-5р порошок алюминия АСД-4 (ТУ 1791-99-019-98), где под действием высоких температур плазмы в плазменной горелке происходило образование паров алюминия.

Температура плазменного факела составляла 7850°С (рассчитанная по уравнению САГА).

На срез плазменной горелки подавался фракционированный бой листового стекла размером 630-2500 мкм. Под действием высоких температур в плазменном факеле происходило плавление гранул стекла с образованием расплавленных сферических частиц.

В потоке отходящего плазмообразующего газа происходило твердение стеклянных светоотражающих сферических материалов и осаждение на их поверхность паров алюминия.

Синтезированные стеклянные светоотражающие сферические материалы собирались в сборнике и подвергались испытанию на светоотражающую способность.

Алюминиевое покрытие обладает высокой светоотражающей способностью, которое характеризуется величиной КДО. КДО определяли на приборе ПОС-1. Результаты испытаний показали, КДО лежит в пределах 80-82%, что выше, чем у стеклянных светоотражающих сферических материалов, полученных по известной технологии.

Способ получения стеклянных светоотражающих сферических материалов, включающий измельчение стеклобоя, подачу формовочного материала в плазменную горелку электродугового плазмотрона, образование расплава, охлаждение стеклянных сферических материалов, накопление стеклянных сферических материалов в сборнике, отличающийся тем, что стеклобой применяют после фракционного рассева с размером гранул 630-2500 мкм, кроме того, фракционированный стеклобой и супердисперсный порошок алюминия порционно подают в первый и второй порошковые питатели плазменной горелки электродугового плазмотрона соответственно, а затем осуществляют подачу супердисперсного порошка алюминия с плазмообразующим газом аргоном в плазменную горелку электродугового плазмотрона, после чего фракционированный бой стекла подают на срез плазменной горелки в плазменный факел электродугового плазмотрона в поток аргоновой плазмы, обогащенной парами алюминия, кроме того, образование расплава осуществляют за счет плавления гранул стекла с образованием сферических частиц, на которые осаждают путем испарения супердисперсного порошка алюминия.