میکروکره های شیشه ای توخالی: پرکننده های معدنی سبک وزن برای ریزکره های توخالی سیستم های مواد پیشرفته

1. ترکیب محصول و طراحی ساختاری

1.1 شیمی شیشه و طراحی گرد

(میکروکره های شیشه ای توخالی)

میکروکره های شیشه ای توخالی (HGMs) ریز هستند, قطعات کروی ساخته شده از بوروسیلیکات قلیایی یا شیشه سودا آهک, به طور کلی از 10 به 300 میکرومتر در قطر, با تراکم سطح دیوار در بین 0.5 و 2 میکرومتر.

ویژگی مشخص کننده آنها یک سلول بسته است, توخالی در داخل که چگالی بسیار کم ایجاد می کند– معمولا در زیر ذکر شده است 0.2 g/cm شش برای توپ های خرد نشده– در حالی که یک صافی را حفظ می کند, سطح بدون عیب برای جریان پذیری و ترکیب کامپوزیت ضروری است.

ترکیب شیشه برای متعادل کردن استقامت مکانیکی ساخته شده است, مقاومت حرارتی, و طول عمر شیمیایی; میکروسفرهای مبتنی بر بوروسیلیکات مقاومت قابل توجهی در برابر شوک حرارتی ایجاد می کنند و محتوای وب آنتی اسیدها را کاهش می دهند, کاهش حساسیت در ماتریس های سیمانی یا پلیمری.

چارچوب توخالی از طریق یک فرآیند توسعه کنترل شده در طول تولید شکل می گیرد, جایی که شیشه های پیشرو شامل یک نماینده دمنده غیرقابل پیش بینی است (مانند مواد کربناته یا سولفاته) در بخاری گرم می شوند.

همانطور که شیشه نرم می شود, تولید گاز داخلی فشار داخلی تولید می کند, قبل از تهویه مطبوع سریع، قطعه را منفجر می کند تا درست در یک دور کامل منفجر شود، ساختار را محکم می کند.

این کنترل خاص بر بعد, تراکم سطح دیوار, و کروی بودن عملکرد قابل پیش بینی را در تنظیمات مهندسی با تنش بالا امکان پذیر می کند.

1.2 ضخامت, استقامت, و مکانیسم های شکست خورده

یک معیار بازده مهم برای HGM ها، نسبت مقاومت فشاری به چگالی است., که توانایی آنها را برای تحمل حمل و نقل و محلول تن بدون شکستگی تعیین می کند.

کیفیت های صنعتی بر اساس استقامت له شدن ایزواستاتیک طبقه بندی می شوند, از کره های کم استحکام (~ 3,000 psi) ایده آل برای تکمیل و قالب گیری کم فشار, به تغییرات با استحکام بالا فراتر از 15,000 psi از اجزای شناوری در اعماق دریا و آب بندی چاه نفت استفاده می شود.

شکست معمولاً از طریق خمش انعطاف پذیر به جای شکستگی شکننده صورت می گیرد, اعمالی که توسط مکانیک های پوسته نازک تنظیم می شود و تحت تأثیر نقص های سطحی قرار می گیرد, یکنواختی سطح دیوار, و فشار داخلی.

هنگام شکستگی, میکروسفر خواص محافظتی و سبک وزن خود را از دست می دهد, با تاکید بر نیاز به مدیریت محتاطانه و سازگاری ماتریس در چیدمان کامپوزیت.

با وجود ظرافت آنها تحت لات فاکتور, هندسه گرد تنش را به طور یکنواخت پراکنده می کند, به HGM ها اجازه می دهد تا در برابر استرس هیدرواستاتیکی قابل توجه در کاربردهایی مانند فوم های نحوی زیر دریا مقاومت کنند..

( میکروکره های شیشه ای توخالی)

2. فرآیندهای تولید و کنترل کیفیت

2.1 استراتژی های تولید و مقیاس پذیری

HGM ها به صورت صنعتی با استفاده از کروی شدن شعله یا انبساط کوره دوار تولید می شوند, هر دو از جمله جابجایی در دمای بالا پودرهای شیشه خام یا دانه های از پیش ساخته شده.

در کروی شدن آتش, پودر شیشه ریز به داخل آتش با دمای بالا تزریق می شود, که در آن تنش سطح، مهره‌های مذاب را به سمت توپ‌ها می‌کشد در حالی که گازهای داخلی آنها را مستقیماً در چارچوب‌های توخالی افزایش می‌دهند.

تکنیک های کوره دوار شامل تغذیه دانه های پیش ساز در یک کوره دوار است, مستمر را قادر می سازد, تولید عظیم با کنترل دقیق بر توزیع اندازه بیت.

مراحل پس از پردازش مانند الک, طبقه بندی هوا, و سطح درمانی ابعاد قطعه و سازگاری با ماتریس های هدف را تضمین می کند.

ساخت پیشرفته در حال حاضر شامل عامل دار کردن سطح با عوامل جفت کننده سیلان برای تقویت اتصال به رزین های پلیمری است., به حداقل رساندن لغزش سطحی و افزایش خواص مکانیکی کامپوزیت مسکونی یا تجاری.

2.2 معیارهای مشخصه سازی و کارایی

تضمین کیفیت برای HGM ها بر مجموعه ای از تکنیک های تحلیلی برای اعتبارسنجی پارامترهای حیاتی متکی است..

پراش لیزری و میکروسکوپ الکترونی روبشی (کدام) بررسی گردش ابعاد ذرات و مورفولوژی, در حالی که پیکنومتری هلیوم چگالی بیت واقعی را اندازه گیری می کند.

چقرمگی خرد با استفاده از تست های تنش هیدرواستاتیک یا فشرده سازی تک ذره در سیستم های نانو فرورفتگی ارزیابی می شود..

اندازه گیری ضخامت حجیم و لمسی عادات مدیریت و مخلوط کردن را آموزش می دهد, برای فرمولاسیون صنعتی مهم است.

تجزیه و تحلیل حرارتی (TGA) و کالریمتری اسکن تفاضلی (DSC) تجزیه و تحلیل امنیت حرارتی, اکثر HGM ها تا 600 ثابت هستند– 800 درجه سانتیگراد, با تکیه بر آرایش.

این بررسی‌های استاندارد، سازگاری دسته به دسته را تضمین می‌کنند و امکان پیش‌بینی کارایی قابل اعتماد در کاربردهای نهایی را فراهم می‌کنند..

3. ویژگی های عملکردی و نتایج چند مقیاسی

3.1 کاهش ضخامت و اقدامات رئولوژیکی

عملکرد اصلی HGM ها کاهش ضخامت محصولات کامپوزیت بدون به خطر انداختن صداقت مکانیکی است..

با تغییر مواد محکم یا فولاد با کره های پر از هوا, فرمول نویسان به کاهش وزن 20 دست می یابند– 50% در ترکیبات پلیمری, چسب ها, و سیستم های بتنی.

این سبک وزن در هوافضا مهم است, دریایی, و بازارهای خودرو, که در آن جرم به حداقل رسیده به افزایش عملکرد گاز و توانایی حمل و نقل منجر می شود.

در سیستم های سیال, HGM ها بر رئولوژی تأثیر می گذارند; فرم گرد آنها ویسکوزیته را در مقایسه با پرکننده های نامنظم کاهش می دهد, بهبود گردش خون و قالب‌گیری, هر چند بارگذاری زیاد می تواند تیکسوتروپی را در نتیجه ارتباطات ذرات افزایش دهد.

انتشار مناسب برای محافظت در برابر تجمع و اطمینان از خواص ثابت در سراسر ماتریس ضروری است.

3.2 اقامتگاه عایق حرارتی و صوتی

هوای محبوس شده در HGM ها عایق حرارتی عالی می دهد, با مقادیر رسانایی گرمایی موثر به اندازه 0.04 کاهش یافته است– 0.08 W/(m · K), بسته به کسر حجمی و رسانایی ماتریس.

این باعث می شود که آنها در محافظت از پایانه ها مهم باشند, فوم های نحوی برای خطوط لوله زیر دریا, و محصولات ساختاری مقاوم در برابر آتش.

ساختار سلول بسته نیز از انتقال گرمای همرفتی جلوگیری می کند, افزایش عملکرد نسبت به فوم های سلول باز.

به همین ترتیب, عدم تطابق بین شیشه و هوا امواج صوتی را پراکنده می کند, ارائه میرایی آکوستیک متوسط ​​در کاربردهای کنترل صدا مانند موتورخانه ها و بدنه های دریایی.

در حالی که به اندازه فوم های آکوستیک اختصاصی کارآمد نیست, عملکرد مضاعف آنها به عنوان پرکننده های سبک وزن و دمپرهای دوم شامل ارزش عملکردی است.

4. کاربردهای صنعتی و نوظهور

4.1 مهندسی و نفت در اعماق دریا & راه حل های گاز

یکی از ضروری ترین کاربردهای HGM ها در فوم های نحوی برای اجزای شناوری در اعماق اقیانوس است., جایی که آنها در ماتریس های اپوکسی یا وینیل استر نصب می شوند تا ترکیباتی ایجاد کنند که در برابر فشار شدید هیدرواستاتیک مقاومت کنند..

این مواد شناوری مطلوب را در اعماق بیش از حد حفظ می کنند 6,000 متر, فعال کردن کامیون های مستقل زیردریایی (AUVs), سنسورهای زیر دریا, و دستگاه های خسته کننده خارج از کشور برای کار بدون ظروف حفاظتی شناور سنگین.

در سیمان کاری چاه نفت, HGM ها به منظور کاهش ضخامت و جلوگیری از شکستن سازندهای ضعیف به آب بندی دوغاب کمک می کنند., در حالی که علاوه بر تقویت عایق حرارتی در چاه های با دمای بالا.

بی اثر بودن شیمیایی آنها پایداری پایدار را در اتمسفرهای شور و اسیدی پایین چاله تضمین می کند.

4.2 هوافضا, خودرو, و فناوری های ماندگار

در هوافضا, HGM ها در گنبدهای رادار استفاده می شوند, پانل های داخلی, و اجزای ماهواره برای کاهش وزن بدون به خطر انداختن ثبات ابعادی.

تولیدکنندگان خودرو آنها را در پانل های بدنه قرار می دهند, تکمیل های زیر بدنه, و واحدهای باتری برای خودروهای الکتریکی برای بهبود کارایی انرژی و کاهش اگزوز.

موارد استفاده از چاپ سه بعدی چارچوب های سبک وزن است, که در آن رزین های پر شده با HGM تسهیلات را امکان پذیر می کند, قطعات کم جرم برای هواپیماهای بدون سرنشین و روباتیک.

در ساختمان ماندگار, HGM ها خواص محافظ بتن سبک و گچ را بهبود می بخشند, افزودن به ساختمان های کم مصرف.

HGM های بازیافتی از جریان زباله های صنعتی نیز برای افزایش پایداری محصولات کامپوزیتی در حال بررسی هستند..

میکروکره های شیشه ای توخالی قدرت طراحی ریزساختاری را برای تغییر مکان های مسکونی یا تجاری محصول انبوه نشان می دهند..

با ترکیب چگالی کاهش یافته, پایداری حرارتی, و پردازش پذیری, آنها امکان توسعه در سراسر دریا را فراهم می کنند, انرژی, حمل و نقل, و زمینه های زیست محیطی.

به عنوان دستاوردهای تحقیقات علمی مادی, HGM ها همچنان یک وظیفه اساسی در توسعه عملکرد بالا خواهند بود, مواد سبک وزن برای نوآوری های آینده.

5. فروشنده

TRUNNANO تامین کننده میکروکره های شیشه ای توخالی با بیش از حد است 12 سالها تجربه در حفظ انرژی نانوساختمان و توسعه فناوری نانو. پرداخت از طریق کارت اعتباری را می پذیرد, T/T, West Union و Paypal. Trunnano کالاها را از طریق FedEx برای مشتریان خارج از کشور ارسال خواهد کرد, DHL, از طریق هوا, یا از طریق دریا. اگر می خواهید در مورد میکروکره های شیشه ای توخالی بیشتر بدانید, لطفا با ما تماس بگیرید و درخواست ارسال کنید.
برچسب ها:میکروکره های شیشه ای توخالی, کره های شیشه ای توخالی, مهره های شیشه ای توخالی

همه مقالات و تصاویر از اینترنت هستند. اگر هر گونه مشکل کپی رایت وجود دارد, لطفا به موقع برای حذف با ما تماس بگیرید.

از ما پرس و جو کنید