pawarta

Mikrosfer kaca beronggalan bahan komposite

Bahan daya apung padat kanthi kekuatan dhuwur kanggo aplikasi segara jero umume kasusun saka media pengatur daya apung (mikrosfer berongga) lan komposit resin kekuatan dhuwur. Ing internasional, bahan-bahan kasebut entuk kapadhetan 0,4-0,6 g/cm³ lan kekuatan tekan 40-100 MPa, lan wis digunakake sacara wiyar ing macem-macem peralatan segara jero. Mikrosfer berongga minangka bahan struktural khusus sing diisi gas. Adhedhasar komposisi bahan, utamane dipérang dadi mikrosfer komposit organik lan mikrosfer komposit anorganik. Riset babagan mikrosfer komposit organik luwih aktif, kanthi laporan kalebu mikrosfer berongga polistirena lan mikrosfer berongga polimetil metakrilat. Bahan sing digunakake kanggo nyiyapake mikrosfer anorganik utamane kalebu kaca, keramik, borat, karbon, lan cenosphere awu terbang.

Mikrosfer Kaca Kosong: Definisi lan Klasifikasi

Mikrosfer kaca berongga minangka jinis bahan bubuk mikro bulat anorganik non-logam anyar kanthi sifat sing apik banget kayata ukuran partikel cilik, bentuk bulat, entheng, insulasi swara, insulasi panas, tahan aus, lan tahan suhu dhuwur. Mikrosfer kaca berongga wis digunakake sacara wiyar ing bahan aerospace, bahan panyimpenan hidrogen, bahan daya apung padat, bahan insulasi termal, bahan bangunan, lan cat lan lapisan. Umumé dipérang dadi rong kategori:

① Cenospheres, utamane kasusun saka SiO2 lan oksida logam, bisa dipikolehi saka awu terbang sing diasilake sajrone pembangkit listrik ing pembangkit listrik termal. Sanajan cenospheres luwih murah, kemurniane kurang, distribusi ukuran partikel sing amba, lan utamane, kapadhetan partikel umume luwih saka 0,6 g/cm3, saengga ora cocog kanggo nyiyapake bahan daya apung kanggo aplikasi segara jero.

② Mikrosfer kaca sing disintesis sacara buatan, sing kekuwatan, kapadhetan, lan sifat fisikokimia liyane bisa dikontrol kanthi nyetel parameter proses lan formulasi bahan mentah. Sanajan luwih larang, nanging nduweni macem-macem aplikasi.

Karakteristik Mikrosfer Kaca Berongga

Aplikasi mikrosfer kaca kothong sing nyebar ing bahan daya apung padat ora bisa dipisahake saka karakteristik sing apik banget.

①Mikrosfer kaca berongganduweni struktur internal sing kothong, sing nyebabake bobote entheng, kapadhetan endhek, lan konduktivitas termal endhek. Iki ora mung nyuda kapadhetan bahan komposit kanthi signifikan nanging uga menehi insulasi termal, insulasi swara, insulasi listrik, lan sifat optik sing apik banget.

② Mikrosfer kaca berongga wujudé bunder, nduwèni kaluwihan porositas sing cendhèk (pengisi sing ideal) lan panyerepan polimer sing minimal déning bunder, saéngga nduwèni dampak sing sithik marang aliran lan viskositas matriks. Karakteristik iki ngasilaké distribusi tegangan sing cukup ing bahan komposit, saéngga ningkatake kakerasan, kekakuan, lan stabilitas dimensi.

③ Mikrosfer kaca berongga nduweni kekuatan sing dhuwur. Intine, mikrosfer kaca berongga yaiku bola berdinding tipis sing ditutupi kaca minangka komponen utama cangkang, sing nduweni kekuatan sing dhuwur. Iki nambah kekuatan bahan komposit nalika njaga kapadhetan sing endhek.

Cara Persiapan Mikrosfer Kaca Berongga
Ana telung cara utama kanggo nyiapake:
① Cara bubuk. Matriks kaca diblender dhisik, agen pembuih ditambahake, banjur partikel cilik iki dilewati liwat tungku suhu dhuwur. Nalika partikel alus utawa leleh, gas diasilake ing njero kaca. Nalika gas ngembang, partikel dadi bola kothong, sing banjur dikumpulake nggunakake pemisah siklon utawa filter kantong.

② Cara tetesan. Ing suhu tartamtu, larutan sing ngandhut zat titik leleh endhek dikeringake nganggo semprotan utawa dipanasake ing tungku vertikal suhu dhuwur, kaya nalika nyiapake mikrosfer sing alkali banget.

③ Metode gel garing. Metode iki nggunakake alkoksida organik minangka bahan mentah lan nglibatake telung proses: nyiyapake gel garing, nglumpukake, lan nggawe busa ing suhu dhuwur. Kabeh telung metode kasebut nduweni kekurangan tartamtu: metode bubuk ngasilake tingkat pembentukan manik sing kurang, metode tetesan ngasilake mikrosfer kanthi kekuatan sing kurang, lan metode gel garing nduweni biaya bahan mentah sing dhuwur.

Substrat lan Metode Komposit Bahan Komposit Mikrosfer Kaca Berongga

Kanggo mbentuk bahan apung padat kanthi kekuatan dhuwur kanthimikrosfer kaca berongga, bahan matriks kudu nduweni sipat sing apik banget, kayata kapadhetan sing endhek, kekuatan sing dhuwur, viskositas sing endhek, lan pelumasan sing apik karo mikrosfer. Bahan matriks sing digunakake saiki kalebu resin epoksi, resin poliester, resin fenolik, lan resin silikon. Antarane, resin epoksi minangka sing paling akeh digunakake ing produksi nyata amarga kekuatane sing dhuwur, kapadhetan sing endhek, panyerepan banyu sing endhek, lan penyusutan curing sing endhek. Mikrosfer kaca bisa dikomposit karo bahan matriks liwat proses pencetakan kayata casting, impregnasi vakum, pencetakan transfer cair, penumpukan partikel, lan pencetakan kompresi. Penting kanggo nandheske manawa kanggo nambah kondisi antarmuka antarane mikrosfer lan matriks, permukaan mikrosfer uga kudu dimodifikasi, saengga nambah kinerja sakabèhé saka bahan komposit.