空心玻璃微珠在各行业领域中的应用教案资料.docx
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空心玻璃微珠在各行业领域中的应用教案资料
《空心玻璃微珠》在各行业中的应用
空心玻璃微珠的简介：
空心玻璃微珠（中空玻璃微珠）是一种微小，中空的圆球状粉末。
粒径可根据需要在30-100微米之间任意选择，密度在0.1-0.7g/m3。
具有重量轻体积大、导热系数低、抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的优点。
另外，还具有绝缘、自润滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蚀、防辐射、无毒等优异性能。
本产品可直接填充于绝大部分类型的热固性、热塑性树脂产品中，起到减轻产品重量，降低成本，消除产品内应力确保尺寸稳定性，挺高抗压、抗冲击性、耐火度、隔音隔热性、绝缘性等作用！
并且还可以取缔部分青铜粉、二氧化钼和白炭黑等一些昂贵的填充料。
空心玻璃微珠，是由无机材料构成的。
按化学成分有：
二氧化硅、氧化铝、氧化锆、氧化镁、硅酸钠等。
其粒径十到几百微米，为内部充斥CO2气体的封闭微型球体。
并且具有质轻、低导热、无毒、不燃、化学稳定性好、高分散等优点。
是人造大理石、玻璃钢、原子灰、油漆、塑料、砟药、化工、建材等行业极好的产品填充剂。
（1）空心玻璃微珠在液晶显示器（LCD）隔垫材料中的应用：
液晶显示器在隔垫材料是当今国内外研究的热点，这也是玻璃微珠较有前途的应用之一。
目前，LCD隔垫材料经常使用的是各种有机粒子，也有采用磨碎光纤的，这些材料均存在着不同程度的缺点。
玻璃微珠有足够的抗压、耐热、抗腐蚀以及优良的电绝缘性，且对显示器机体的粘度和流动性以及液晶高分子的扭曲和超扭曲行为影响较小。
其次，玻璃微珠的的各向同性无择优取向，又与热塑性，热固性高聚物有着良好的相溶性，可采用多种工艺压模成型，是一种理想的材料。
（2）空心玻璃微珠在塑料、橡胶领域中的应用：
在塑料工业中，玻璃微珠是近年来发展的一种无机粉末填料，填充能力较高，用它填充的塑料有优异流变加工性能，收缩均匀，抗冲击能力增加等优点。
玻璃微珠用于超高分子量聚乙烯材料的填充，既充当了改善加工流动性的固体润滑剂，又可对超高分子量聚乙烯材料的综合力学性能进行改性，以提高其强度和耐磨性等。
国家科学院研究了超细玻璃微珠填充改性超高分子量聚乙烯塑料的性能。
结果表明：
在超高分子量聚乙烯中添加少量经有机有机长链偶联剂表面处理的超细微珠，对材料的耐热性能有显著提高，拉伸强度增强、硬度较好，而超高分子量聚乙烯复合材料耐热性的提高对扩大其应用领域有着重要的现实意义。
挺高分子量聚乙烯—玻璃微珠复合材料适应于矿山、电力、冶金、化工等部门颗粒物料输送管线的材料，同时还用此复合材料试制成疏水、隔热、保温、防水、防火的复合硅酸盐材料。
（3）空心玻璃微珠在人造大理石及代木中的应用：
在美国制造商正在把空心玻璃微珠加人人造大理石，在长期的生产中和实用中得出，玻璃微珠作为填充料在一定程度上改善了冲击性能，正确配方制造的产品其性能高于人造大理石协会的要求，改善了纹理布局和颜色的连续性，使产品更加美观、耀眼。
大大降低了固化时间，使其具有较快的模具周转速度，能够改善冲击强度提高抗龟裂能力，降低产品的报废率，从而降低成本。
另外，在合成代木中加入空心玻璃微珠作为填充料，使成品具有与木材同样的质感和结构性能。
（4）空心玻璃微珠在合成泡沫及风叶中的应用：
玻璃微珠树脂复合材料通常称作合成泡沫，这种材料的主要特点是密度低，是一种机械性能广，集减震、绝缘、防火于一体的多功能合成材料，目前主要用于飞机、风叶、宇宙飞船和船舶的制造领域。
在所有这些应用当中，都不希望材料具有吸湿性。
在合成泡沫中加入空心玻璃微珠不但具有多孔结构，而且由于微珠的闭孔结构，使芯板具有低的吸湿性和高的抗压能力。
微珠的机械性能及其在复合材料中的体积比和空间分布直接影响着合成泡沫材料的性能，因此对其特性的研究是材料工程领域的热点。
研究结果表明，空心微珠的内径降低，合成泡沫的机械性能和模量都有提高，室温下泡沫的吸水率都低于1%。
（5）空心玻璃微珠在聚酯家具中的应用：
聚酯家具是空心玻璃微珠的另一应用领域，主要是降低密度，例如，它能是混合物的密度达到0.9g/m3，而用珍珠岩为1.09g/m3，用碳酸钙为1.46g/m3。
同时也提高了砂磨和抛光等加工性能，节约工时为50%左右，随着空心玻璃微珠密度的增加其刚性也明细的提高。
（6）空心玻璃微珠在油气田开采上的应用：
空心玻璃微珠钻井液作为连续介质具有不可压缩性，全井密度均匀，避免了气体钻井流体在使用过程中的诸多缺点。
在中低压产层不断增加的情况下，采用低密度水泥浆古井，能起到防止或减少古井漏失，增加水泥返高，对于增加勘探储量、提高单井产能、有效的开发油气资源和解决井下复杂问题都具有重要的意义。
（7）空心玻璃微珠在树脂腻子及原子灰中的应用：
液晶显示器在隔垫材料是当今国内外研究的热点，这也是玻璃微珠较有前途的应用之一。
目前，LCD隔垫材料经常使用的是各种有机粒子，也有采用磨碎光纤的，这些材料均存在着不同程度的缺点。
玻璃微珠有足够的抗压、耐热、抗腐蚀以及优良的电绝缘性，且对显示器机体的粘度和流动性以及液晶高分子的扭曲和超扭曲行为影响较小。
其次，玻璃微珠的的各向同性无择优取向，又与热塑性，热固性高聚物有着良好的相溶性，可采用多种工艺压模成型，是一种理想的材料。
（8）空心玻璃微珠在乳化炸药中的应用：
目前，乳化砟药比较常用的密度调和剂为化学发泡剂和膨胀珍珠岩，前者的缺点是砟药密度不容易控制，储存期短，且有后效，后者的缺点是砟药易受其粒度、强度和耐油性能的限制，爆炸性能低、储存期短。
空心玻璃微珠在乳化砟药中的引入，克服了上述缺点，大大提高了砟药的炸轰性能并显著提高了储存稳定性。
其主要特点是利用了空心玻璃微珠的敏化作用，空心玻璃微珠具有低密度、低导热、低吸油率、粒度及化学组成可控等优越性能，因而非常适合作为乳化砟药敏化剂。
它具有量少而能明显改善爆轰性能、提高储存稳定性的特点。
（9）空心玻璃微珠在涂料中的应用：
空心微珠在涂料中的应用空心微珠性状：
形状空心厚壁微珠微珠百分率99.5%组成硅酸铝陶瓷空心微珠与以前您使用的填料不同，它是一种高强度、高硬度、惰性的厚壁空心微球。
以下说明空心微珠为什么能降低成本、增加固体含量和增进产品性能。
一、树脂用量少／加量的潜力大：
因为在任何形状中，球形具有最小的表面积／体积比，空心微珠对树脂的需求量也最少。
颗粒的堆积情况也被改进。
空心微珠的宽的粒径分布使得小的微球能够填充到大的微球之间的空隙中。
其结果是:
高加入量、高固体含量、较低的VOC和减少其它成份用量。
二、低粘度／改进流动性：
与不规则形状的颗粒不同，空心微珠很容易在彼此之间滚动。
这使得使用空心微珠的体系具也较低的粘度，较好的流动性。
而且，体系的可喷涂性也得到改善。
三、硬度／耐磨性：
通常的填料总是在表面留下一些软的或不规则的颗粒，这些颗粒破损和磨损掉。
然而，空心微珠是一种强度高，而且坚硬的微球，它能增强硬度、耐刷洗性和耐磨性。
四、光泽控制：
作为一种填料所起的作用，空心微珠能降低光泽，用来控制汹涌。
甚至在加入量要求较高的情况下，它们也能消除象普通的消光剂容易造成粘度的大幅度增加。
而且，相比较成本也低。
五、惰性：
空心微珠由惰性成份组成，因而具有优良的经久耐用性、耐侯性、耐腐蚀性和抗化学性能性。
六、不透明性：
空心微珠的空心的球形使光线漫射和散射。
其结果，它增加了涂料的遮盖力。
七、分散性：
空心微珠的分散同矿物填料一样。
由于空心微珠的厚壁和很高的抗压强度，它能承受所有种类的搅拌机、挤压机及模塑机的加工过程。
八、无结晶硅污染：
与其它的填料不同，空心微珠中，结晶硅的含量在无危害的水平以下。
此类空心微珠不被看作致癌物质，也不需要特别的危害警告标志注明。
空心微珠的应用:
高固体工业涂料：
低粘度、高加入量，减少VOC，改进硬度，控制光泽，增加耐磨性、可喷涂性，降低成本；水溶性工业面漆：
增加固体含量，降低薄膜渗透性，增进耐腐蚀性、硬度、惰性和耐磨性，控制光泽，降低成本；维护涂料：
耐化学性和耐腐蚀性，耐久性，耐磨性，较低的涂层渗透性，高加入量低成本；粉末涂料：
改进流动性、硬度、耐磨性、控制光泽，降低成本；卷钢涂料：
柔韧性，耐腐蚀性、光泽控制，较高固体含量，降低成本；底漆：
改进盐雾性能、温度和抗化学性能，提高固体含量，降成本；建筑涂料：
耐久性，耐刷洗，较高PVC，增加不透明度，改进抗摩擦性，光泽的均匀性；防火涂料：
适用于各种水性、油性、防火、保温涂料，可提高涂层厚度、耐火温度，减少涂刷次数。
型号
振实密度（g/cm3）
抗压强度
粒径（μm）
颜色
MPa
psi
中间
范围
3020
0.2
3.5
508
30
5-40
纯白色
3030
0.3
4
580
30
5-40
纯白色
5020
0.2
4
580
50
10-60
纯白色
5020S
0.3
3.8
550
50
10-60
纯白色
5025Y
0.18
4
580
50
10-70
纯白色
型号
振实密度（g/cm3）
抗压强度
粒径（μm）
颜色
MPa
psi
中间
范围
7015
0.12
1.6
230
80
40-200
纯白色
7020
0.2
1.7
246
80
40-180
纯白色
7025
0.25
2.5
360
80
30-160
纯白色
7030
0.3
3
435
75
30-140
纯白色
7040
0.4
4
580
70
20-100
纯白色
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