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关 键 词：轻质陶瓷材料用空心微珠
行 业：冶金 非金属矿产 电气石
发布时间：2022-02-25
空心玻璃微珠是以硼硅酸盐为主要原料的轻质填充材料。
空心玻璃微珠物理特性如下：
外 观： 白色微细粉体
微粒形态： 空心球体。
堆积密度： 0.12g/cc
颗粒密度(真密度)： 0.25g/cc
平均粒径： 约50微米
抗压强度： 5MPa (约750PSI)
导热系数: λ=0.043W/m·K
软化点： 600℃以上
吸油率： 25克油/100毫升
导热系数： 0.03-0.06w/m.k
人工合成的空心玻璃微珠。
可通过调整原料配方、工艺参数来控制微珠的组成、密度及其他各种物理化学性能。因此价格虽然较高，但应用范围却更为广阔。
作为轻质增强填料，用于制备复合材料是空心玻璃微珠目前重要的用途。
空心玻璃微珠主要有3种生产工艺：
1、溶胶－凝胶法：即以有机醇盐为主要原料，先通过溶胶-凝胶工艺制备干凝胶，然后粉碎，高温下发泡。
2、液滴法：即以硅酸钠、硼酸作为主要原料，将含低熔点物质的溶液于一定温度下喷雾干燥。
3、玻璃粉末法：即以碎玻璃作为原料，先制备出既定组成的玻璃熔块，粉碎，再于高温下发泡。
空心玻璃微珠在人造大理石中的应用：
空心玻璃微珠较大的用途是人造大理石。
空心玻璃微珠有以下优点：
1.改善冲击性能,正确配方制造的产品其性能高于人造大理石协会的要求。
2.改善纹理布局及颜色的连续性，使得产品更加美观、耀目。
3.降低固化时间，具有较快的模具周转速度。
4.改善冲击强度，提高抗龟裂能力，降低产品的破损率。
5.改善机械加工性，减少去飞边、切割、钻空和打磨的时间。
6.降低后处理工具的磨损。
7.改善浅颜色的着色性能，同时降低TiO2的用量(虽然有时需要混入一些较深的颜色)
8.重量轻，使其在搬运及安装过程中变得更容易，也降低了运输成本。
以上所列的优点能够明显降低生产成本。
空心玻璃微珠的优势：
1） 空心玻璃微珠为空心结构，密度小、导热率低，不但可以大幅降低复合材料的密度，也可赋予其优异的隔热、隔音等性能。
例如，美国国家航空航天局研究中心以空心玻璃微珠为填料制备的多层隔热材料，不但具有更优异的隔热性能，而且还可以提高材料体系的真空保持度，降低维护成本，具有很好的应用前景。
2） 空心玻璃微珠为球形，具有理想填料的低孔隙率（指颗粒材料堆积体积中颗粒间空隙体积所占的比例，可通过微珠的堆积密度与粒子密度而求得）、珠体吸收树脂少等优点，对聚合物基体粘度和流动性影响小，同时也使终产品的应力分布合理，特别是沿产品表面应力均匀分布，改善复合材料的刚性、硬度、尺寸稳定性。
3） 空心玻璃微珠强度高。空心玻璃微珠肉眼看来是一些可流动的粉体，但实质上是一种薄壁密封壳球体。
壳壁主要由玻璃或陶瓷组成，具有很高的强度，从而对复合材料具有一定的增强作用。
空心玻璃微珠在油气田方面的应用：
1.钻井液：空心玻璃微珠可以作为密度减轻剂添加到各种钻井液中，主要优点为：很好的减轻钻井液密度;减少扭矩与摩擦力，对地层无伤害，与降漏失剂配合减低循环漏失，容易混合，容易泵送，补浆可以容易的在现场混合，无需设备混合，稳定性高，抗压性能好，对钻井及井下设备的性能无影响，微球钻井液单相、不可压缩所以可以容易的进行流体计算及随钻测量。对流变性能无影响。可以回收并且可以重复利用。
2.固井水泥：应用于固井水泥中，其主要优点为：可以很好的减轻密度，并且有较好的流变性能，提高顶替速度，胶结强度很高且紧密，减少漏失，降低候凝时间，容易混合，不需要设备，容易泵送，固井强度高，抗压强度高，不需多级固井。
空心玻璃微珠表面改性的方法：
（1）化学反应改性是指通过表面改性剂与微珠表面进行化学反应或化学吸附的方式完成。
（2）表面包覆改性。表面包覆改性是利用无机物或有机物对微珠表面进行包覆以达到改性的效果。
（3）高能表面改性。通过酸碱或者其它紫外线等，对玻璃微珠表面腐蚀出沟壑，增加接枝改性剂的强度。
每种空心玻璃微珠表面改性的方法采用的改性剂都有所不同，当然所有的产品还是要经过试验才能确定是否可用的，实践才是检验产品是否可行的标准，提升压缩强度、拉伸强度、弯曲强度。
