warta

Mikrosfer kaca bolongsareng bahan kompositna

Bahan daya apung padet kakuatan luhur pikeun aplikasi laut jero umumna diwangun ku média pangatur daya apung (mikrosfer kosong) sareng komposit résin kakuatan luhur. Sacara internasional, bahan-bahan ieu ngahontal kapadetan 0,4–0,6 g/cm³ sareng kakuatan komprési 40–100 MPa, sareng parantos seueur dianggo dina rupa-rupa alat laut jero. Mikrosfer kosong nyaéta bahan struktural khusus anu dieusi gas. Dumasar kana komposisi bahanna, éta utamina dibagi kana mikrosfer komposit organik sareng mikrosfer komposit anorganik. Panalungtikan ngeunaan mikrosfer komposit organik langkung aktip, kalayan laporan kalebet mikrosfer kosong polistirena sareng mikrosfer kosong polimetil metakrilat. Bahan anu dianggo pikeun nyiapkeun mikrosfer anorganik utamina kalebet kaca, keramik, borat, karbon, sareng cenosfer lebu terbang.

Mikrosfer Kaca Berongga: Définisi sareng Klasifikasi

Mikrosfer kaca kosong nyaéta jinis anyar bahan mikrobubuk buleud anorganik non-logam kalayan sipat anu saé sapertos ukuran partikel alit, bentuk buleud, hampang, insulasi sora, insulasi panas, tahan aus, sareng tahan suhu luhur. Mikrosfer kaca kosong parantos seueur dianggo dina bahan aerospace, bahan panyimpen hidrogén, bahan daya apung padet, bahan insulasi termal, bahan wangunan, sareng cet sareng palapis. Sacara umum dibagi kana dua kategori:

① Senosfer, utamana diwangun ku SiO2 sareng oksida logam, tiasa diala tina lebu laleur anu dihasilkeun nalika pembangkit listrik di pembangkit listrik termal. Sanaos senosfer langkung mirah, éta gaduh kamurnian anu goréng, distribusi ukuran partikel anu lega, sareng khususna, kapadetan partikel umumna langkung ageung tibatan 0,6 g/cm3, janten henteu cocog pikeun nyiapkeun bahan daya apung pikeun aplikasi laut jero.

② Mikrosfir kaca anu disintésis sacara jieunan, anu kakuatan, kapadetan, sareng sipat fisikokimia sanésna tiasa dikontrol ku cara nyaluyukeun parameter prosés sareng formulasi bahan baku. Sanaos langkung mahal, éta gaduh rupa-rupa aplikasi anu langkung lega.

Ciri-ciri Mikrosfer Kaca Berongga

Panggunaan mikrosfir kaca kosong anu nyebar dina bahan daya apung padet teu tiasa dipisahkeun tina karakteristik anu saé.

①Mikrosfer kaca bolongmibanda struktur internal anu kosong, anu ngahasilkeun beurat anu hampang, kapadetan anu handap, sareng konduktivitas termal anu handap. Ieu henteu ngan ukur sacara signifikan ngirangan kapadetan bahan komposit tapi ogé masihan insulasi termal, insulasi sora, insulasi listrik, sareng sipat optik anu saé.

② Mikrosfer kaca kosong bentukna buleud, mibanda kaunggulan porositas anu handap (pangisi anu idéal) sareng panyerepan polimér anu minimal ku bola, sahingga saeutik pangaruhna kana aliran sareng viskositas matriks. Ciri-ciri ieu ngahasilkeun distribusi tegangan anu wajar dina bahan komposit, sahingga ningkatkeun karasana, kaku, sareng stabilitas diménsi.

③ Mikrosfir kaca bolong mibanda kakuatan anu luhur. Intina mah, mikrosfir kaca bolong nyaéta bola anu témbokna ipis, ditutupan ku kaca salaku komponén utama cangkangna, anu némbongkeun kakuatan anu luhur. Ieu ningkatkeun kakuatan bahan komposit bari ngajaga kapadetan anu handap.

Métode Nyiapkeun Mikrosfer Kaca Berongga
Aya tilu metode persiapan utama:
① Métode bubuk. Matriks kaca mimitina ditumbuk, agén pembusa ditambahkeun, teras partikel-partikel leutik ieu dialirkeun kana tungku suhu luhur. Nalika partikel-partikel éta lemes atanapi lebur, gas dihasilkeun dina kaca. Nalika gas ngembang, partikel-partikel éta janten buleud kosong, anu teras dikumpulkeun nganggo pamisah siklon atanapi saringan kantong.

② Métode tetesan. Dina suhu anu tangtu, larutan anu ngandung zat titik lebur anu handap dikeringkeun ku semprotan atanapi dipanaskeun dina tungku vertikal suhu luhur, sapertos dina persiapan mikrosfir anu basa pisan.

③ Métode gél garing. Métode ieu ngagunakeun alkoksida organik salaku bahan baku sareng ngalibatkeun tilu prosés: nyiapkeun gél garing, ngabubarkeun, sareng ngabusa dina suhu anu luhur. Katiluna métode ieu ngagaduhan kakurangan: métode bubuk ngahasilkeun laju formasi manik anu handap, métode tetesan ngahasilkeun mikrosfir kalayan kakuatan anu goréng, sareng métode gél garing ngagaduhan biaya bahan baku anu luhur.

Bahan Komposit Mikrosfer Kaca Berongga Substrat sareng Métode Komposit

Pikeun ngabentuk bahan apung padet anu kakuatanna luhur kalayanmikrosfer kaca bolong, bahan matriks kedah ngagaduhan sipat anu saé, sapertos kapadetan anu handap, kakuatan anu luhur, viskositas anu handap, sareng pelumasan anu saé sareng mikrosfer. Bahan matriks anu dianggo ayeuna kalebet résin époksi, résin poliéster, résin fenolik, sareng résin silikon. Di antara ieu, résin époksi mangrupikeun anu paling seueur dianggo dina produksi anu saleresna kusabab kakuatan anu luhur, kapadetan anu handap, panyerepan cai anu handap, sareng susut pangeringan anu handap. Mikrosfer kaca tiasa dikomposit sareng bahan matriks ngalangkungan prosés pencetakan sapertos tuang, impregnasi vakum, pencetakan transfer cair, penumpukan partikel, sareng pencetakan komprési. Penting pikeun nekenkeun yén pikeun ningkatkeun kaayaan antarmuka antara mikrosfer sareng matriks, permukaan mikrosfer ogé kedah dirobih, sahingga ningkatkeun kinerja sakabéh bahan komposit.