空心玻璃微珠
《空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究》范文
《空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究》篇一空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究摘要：本文旨在研究空心玻璃微珠与环氧树脂界面间的粘接性能及粘接时效问题。
通过对不同条件下制备的样品进行界面性能的测试和分析，揭示了粘接强度随时间、温度、压力等条件的变化规律，为空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的实际应用提供了理论依据。
一、引言随着复合材料技术的不断发展，空心玻璃微珠与环氧树脂的复合材料因其轻质、高强、隔热等优异性能，在航空航天、汽车制造、建筑材料等领域得到了广泛应用。
然而，两者之间的界面粘接性能直接影响到复合材料的整体性能和使用寿命。
因此，对空心玻璃微珠/环氧树脂界面粘接时效的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、研究内容与方法1. 材料与制备实验选用的空心玻璃微珠具有优良的物理化学性能，环氧树脂则选用市售的高分子量环氧树脂。
制备过程中，通过不同的工艺参数（如混合比例、搅拌速度、固化时间等）制备出不同条件下的样品。
2. 界面性能测试采用扫描电子显微镜（SEM）观察样品的微观结构，分析空心玻璃微珠与环氧树脂的界面形态；利用拉拔试验和剪切试验测定样品的界面粘接强度；同时，利用热重分析（TGA）和动态热机械分析（DMA）等方法研究样品的热稳定性和动态力学性能。
3. 粘接时效研究在模拟实际使用环境条件下，对样品进行不同时间、温度和压力的处理，观察其界面粘接性能的变化。
通过对比分析，揭示粘接强度随时间、温度、压力等条件的变化规律。
三、实验结果与分析1. 界面形态观察SEM图像显示，空心玻璃微珠与环氧树脂之间形成了良好的界面结合，微珠表面被环氧树脂均匀包裹，无明显缺陷或空隙。
2. 界面粘接强度测试拉拔试验和剪切试验结果表明，在适当的工艺条件下，空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的界面粘接强度较高，达到预期设计要求。
3. 粘接时效分析随着处理时间的延长，样品的界面粘接强度呈现先增加后减小的趋势。
在一定的温度和压力条件下，样品的界面粘接强度在一段时间内保持稳定，超过该时间后逐渐降低。
空心玻璃微珠
（1）Payne效应。采用橡胶加工分析仪分析胶 料的Payne效应，测试条件为：频率 0. 01 Hz，应 变 0. 28%～50%，温度 60 ℃。
（2）门 尼 粘 度。 采 用 门 尼 粘 度 仪 按 照ISO 289-1：2014测试胶料的门尼粘度，测试条件为：温 度 100 ℃，预热时间 1 min，测试时间 4 min。
摘要：介绍空心玻璃微珠（HGM）/天然橡胶（NR）低导热复合材料（以下简称胶料）的制备及性能研究。结果表明：
以HGM适当等量替代白炭黑，可有效降低胶料的储能模量和门尼粘度，改善胶料的加工性能，但不利于胶料的物理性能；
减小HGM用量可提高胶料的拉伸强度、拉断伸长率和撕裂强度，但会降低胶料的耐磨性能；HGM等量替代白炭黑有利于
来增强其性能。
品；HGM（粒径为60～70 μm）及其他组分均为市售
白炭黑为橡胶材料常用的补强剂，对NR的补 强 效 果 好，相 比 炭 黑 更 加 环 保[1-5]，但 是 其 密 度 较 大，达 到2. 0 Mg·m-3。 空 心 玻 璃 微 珠（HGM）是
工业品。 1. 2 试验配方
试验配方如表1所示。
第4期
闫理智等．空心玻璃微珠/天然橡胶低导热复合材料的制备及性能研究
245
1 000
G′kPa
800 1
600
3
4
400
2
200 5
0
5 10 15 20 25 30 35 40
ःԪ%
配方编号：1—1#；2—2#；3—3#；4—4#；5—5#。
（a）G′ -应变关系曲线
混凝土中空心玻璃微珠的应用技术规范
混凝土中空心玻璃微珠的应用技术规范一、引言混凝土是一种常用的建筑材料，其性能优良、使用寿命长、施工方便等特点受到建筑界的广泛关注。
但是，传统混凝土存在的问题也不容忽视，如强度低、重量大、隔热性能差等。
为此，研究人员提出了在混凝土中添加微珠材料的方法，其中最为常用的是中空玻璃微珠。
本文旨在探讨中空玻璃微珠在混凝土中的应用技术规范，以期对相关行业提供一定的参考。
二、中空玻璃微珠的特点1. 低密度：中空玻璃微珠的密度很低，约为0.1-0.3g/cm³，比传统混凝土材料轻很多。
2. 良好的隔热性能：中空玻璃微珠具有良好的隔热性能，能够有效减少能量的流失。
3. 良好的抗压强度：中空玻璃微珠能够提升混凝土的抗压强度，从而提高混凝土的使用寿命。
4. 良好的耐久性：中空玻璃微珠对气候变化和物理损害有很好的耐久性，能够保持混凝土的稳定性能。
三、中空玻璃微珠在混凝土中的应用技术规范1. 混凝土配合比的确定在混凝土配合比中添加中空玻璃微珠时，需要根据实际情况确定混凝土的配合比。
一般来说，中空玻璃微珠的掺量不宜过大，一般掺量为混凝土总重量的10%左右。
同时，需要根据混凝土的用途和施工条件进行适当调整。
2. 中空玻璃微珠的筛选中空玻璃微珠的筛选是确保混凝土性能的关键。
一般来说，应选用粒径均匀、表面光滑、无尘杂质的中空玻璃微珠。
在筛选时，应严格按照规范进行操作，确保混凝土的质量。
3. 中空玻璃微珠的搅拌中空玻璃微珠的搅拌是确保混凝土性能的重要步骤。
在搅拌前，应先将中空玻璃微珠与水进行搅拌，然后再与混凝土进行搅拌。
搅拌时间不宜过长，一般在3-5分钟即可。
4. 混凝土的浇筑和养护混凝土的浇筑和养护是确保混凝土性能的最后一道关口。
在浇筑前，应保持施工现场干燥、清洁，并采取适当的措施防止混凝土的流失。
在养护期间，应保持混凝土的湿润，避免干燥，以确保混凝土的性能和使用寿命。
四、中空玻璃微珠在混凝土中的应用案例1. 桥梁工程中空玻璃微珠可以有效提高混凝土桥梁的抗压强度和耐久性，从而提高桥梁的使用寿命。
空心玻璃微珠重量计算公式
空心玻璃微珠重量计算公式空心玻璃微珠是一种轻质、多孔的材料，由于其低密度和良好的隔热性能，被广泛应用于建筑材料、填充材料、轻质混凝土等领域。
在实际工程中，需要对空心玻璃微珠的重量进行计算，以便确定使用量和成本。
本文将介绍空心玻璃微珠重量的计算公式及其应用。
空心玻璃微珠的基本性质。
空心玻璃微珠是一种由玻璃制成的微小颗粒，通常呈圆形或近似圆形。
其表面光滑，颜色多为白色或浅灰色。
空心玻璃微珠的密度通常在0.15-0.60g/cm³之间，比表面积大，孔隙率高，具有良好的隔热性能和吸音性能。
由于其轻质且均匀分布，可以有效减轻混凝土、沥青等材料的重量，提高材料的抗压强度和耐久性。
空心玻璃微珠重量计算公式。
空心玻璃微珠的重量计算公式可以通过其密度和体积来确定。
一般来说，空心玻璃微珠的密度可以通过实验测定或供应商提供的数据获得，而其体积可以通过颗粒大小和数量来计算。
根据空心玻璃微珠的密度和体积，可以使用以下公式计算其重量：重量（g）= 密度（g/cm³）×体积（cm³）。
其中，密度为空心玻璃微珠的实际密度，单位为克/立方厘米（g/cm³）；体积为空心玻璃微珠的总体积，单位为立方厘米（cm³）；重量为空心玻璃微珠的总重量，单位为克（g）。
实际应用中，可以根据具体工程需求和空心玻璃微珠的特性，确定其使用量和重量，以便进行材料采购和施工安排。
空心玻璃微珠重量计算实例。
为了更好地理解空心玻璃微珠重量计算公式的应用，下面我们举一个简单的实例进行说明。
假设某工程需要使用空心玻璃微珠作为轻质混凝土的填充材料，要求填充材料的密度为0.5g/cm³，现有空心玻璃微珠的颗粒大小均匀，直径为0.5mm，数量为1000立方厘米。
现需要计算空心玻璃微珠的总重量。
首先，我们需要计算空心玻璃微珠的总体积。
由于空心玻璃微珠为圆形，可以使用以下公式计算其体积：体积（cm³）= π×半径²×高度。
《空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究》范文
《空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究》篇一空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究摘要：本研究致力于空心玻璃微珠与环氧树脂之间界面粘接的时效问题，探究粘接过程中的反应机理及影响粘接性能的因素。
采用先进的实验技术和数据处理方法，系统分析了粘接时效性及其对材料性能的影响。
本文旨在为空心玻璃微珠/环氧树脂复合材料的应用提供理论依据和实验支持。
一、引言随着复合材料技术的发展，空心玻璃微珠（HGM）因其独特的物理和化学性质在工业领域中得到了广泛应用。
特别是其与环氧树脂的复合应用，因两者具有互补的物理性能和良好的粘接效果，成为了研究热点。
然而，关于空心玻璃微珠与环氧树脂界面粘接的时效性问题仍需深入探讨。
本研究的目的是分析两者之间粘接过程的动力学和热力学行为，并研究其粘接性能随时间的变化情况。
二、研究方法本部分将详细描述所采用的研究方法和实验设计。
2.1 材料准备选用高纯度的空心玻璃微珠和高质量的环氧树脂作为研究对象。
所有材料均经过严格的筛选和预处理，确保实验结果的可靠性。
2.2 实验设计设计了一系列的实验来研究粘接过程及界面性质。
包括不同时间点的粘接强度测试、界面微观结构观察、热力学行为分析等。
2.3 实验过程详细描述了实验步骤，包括混合、搅拌、固化等过程，并记录了实验过程中的关键数据。
三、结果与讨论本部分将详细展示实验结果，并对其进行深入的分析和讨论。
3.1 粘接强度随时间的变化通过不同时间点的粘接强度测试，发现随着时间的推移，空心玻璃微珠与环氧树脂之间的粘接强度呈现先增加后稳定的趋势。
这表明在粘接过程中存在一个最佳的反应时间点，使得粘接性能达到最优。
3.2 界面微观结构分析利用电子显微镜对界面微观结构进行观察，发现界面处存在明显的化学反应和物理吸附现象。
这些反应和吸附作用对提高粘接强度起到了关键作用。
3.3 热力学行为分析通过热分析技术，研究了粘接过程中的热力学行为。
结果表明，在一定的温度范围内，随着温度的升高，粘接反应速率加快，但过高的温度可能导致材料性能下降。
空心玻璃微珠在各行业领域中的应用(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】《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。
我国空心玻璃微珠制备技术进展与发展方向
1背景玻璃微珠是指直径几微米到几毫米的实心或空心玻璃珠,有无色和有色之分。
直径0.8mm 以上的称为细珠；直径0.8mm 以下的称为微珠[1]。
空心玻璃微珠（hollow glass microspheres ,HGM)又分为天然空心玻璃微珠譬如粉煤灰空心玻璃微珠和人造空心玻璃微珠，人造空心玻璃微珠按照生产工艺又分为珍珠岩玻化微珠和空心玻璃微珠两类。
上世纪五十年代初，英国的一家火电厂在向附近咸水湖倾倒粉煤灰时，发现总有一层灰白色粉末漂浮在水面上。
在显微镜下，这些粉末状物体原料是珍珠般空心玻璃微珠，它们的直径在20~200μm 间，壳体厚度为直径的5%~30%不等，其主要成分为SiO 2、Al 2O 3、CaO、MgO、Na 2O、K 2O 等，当时英国人称之为“飞灰”[2]。
武汉青山热电厂是“一五计划”期间苏联援建中国的156个重点工业项目之一、上世纪50年代山海关内第一座高温高压火电厂、湖北最大的火力发电厂，粉煤灰也是武汉青山热电厂的主要排放物，投产后也一直排放到附近的岱山湖，截至1987年，投产近三十年，排放粉煤韩复兴（安阳贝利泰陶瓷有限公司，安阳456300）本文回顾了空心玻璃微珠的发展历程，并对制备技术现状、应用技术现状生产和发展方向进行了分析，最后建议企业做好顶层设计、走绿色智慧发展道路、在技术创新和应用技术创新方面实现重点领域突破。
生产制造方法；固相玻璃粉末法；液相喷雾法；软化学法；表面改性；应用技术(1972-),男,河南洛阳人,本科,材料工程师,主要从事无机非金属材料及制品绿色化和功能化研究,E -mail:han⁃***************。
s Reserved.灰达500多万吨，不仅湖被填平，而且高出地面9m，造成溃坝18余次[3]。
同样是往湖里倾倒粉煤灰，细心的科学家发现了空心玻璃微珠，粗心、不重视环境的企业不仅处理不了空心玻璃微珠，因电厂粉煤灰中含有50%~70%的空心玻璃微珠，造成资源严重浪费，而且严重危害生态环境。
高性能空心玻璃微珠的特点以及在涂料中的应用简介
高性能空心玻璃微珠的特点以及在涂料中的应用简介高性能空心玻璃微珠是一种中空的微米级圆球粉末状超轻质无机非金属材料，因性能优异，被誉为“复合材料之王”、“新时代的空间材料”、“魔粉”，是二十一世纪高端复合材料的主流品种，是近些年来在全世界特别是发达国家得到广泛应用的新型功能性工业填料，具有质量轻、强度高、隔热保温、流动性好、耐腐蚀等诸多独特的特点。
它是制造大飞机等航空航天器必需的特种材料，是海洋领域通用的基础材料，是军事工业不可或缺的核心材料，是油气田开采中最抗压的密度调节材料，是建筑、电子、化工、汽车、塑料、油漆涂料、体育用品、玻璃钢、代木、人造大理石等众多行业的特种功能性填充料，有着广阔的市场应用前景和神奇的产品应用效果。
空心玻璃微珠的特点：1、绝佳的隔热保温效果紧密排列的空心玻璃微珠内部含有稀薄的气体，其导热系数低，所以涂层具有非常好的隔热保温效果，这一特性已在保温涂料中得到广泛应用2、高效的填充性微小球形微粒决定了其有最小的比表面积及低吸油率，可大大减少树脂的用量及涂料中其他各生产成份的使用量。
3、优良的环保性能在高填充量的前提下，涂料的黏度增加不明显，因此溶剂的使用量可减少，就能降低涂料在使用过程中有毒气体的排放量，有效减小VOC指标。
4、较小的摩擦力空心玻璃微珠是球形的微粒，起到轴承的作用，摩擦力小，可以增强涂料的流动涂抹性能，使施工更方便。
5、良好的化学抗性涂层具有更佳的防水，防污，防腐蚀性能。
化学惰性的表面能够起到抗化学腐蚀的作用。
6、绝交的导热系数特性空心玻璃微珠的导热系数低，因此涂料自身热阻大、导热系数低。
空心玻璃微珠的应用类型：1、建筑涂料优点：对建筑起到隔热保温效果、涂料使用寿命增长，效果更好、起到一定的填充作用，降低VOC。
保证原有质量的前提下可以减少涂料其他成分使用量，同时涂料涂层具有隔热保温效果，增强涂层的弹性，以及防污、防腐蚀、防紫外线、防黄变以及抗刮效果，费用较一般保温材料低，很好提升涂料的综合性能。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
空心玻璃微珠
空心玻璃微珠是近年来发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型材料，该产品的主要成分是硼硅酸盐，粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米、密度在0.1-0.7g/m3的空心球体。
由于其密度小、导热性能低、介电常数小、耐化学腐蚀等特点而广泛应用于乳化炸药、隔热防火材料、隐形消声材料、高级绝缘材料、化工产品添加剂等军事、民用及其他高科技领域。
目前，国际上只有美国的3M 公司、日本的旭硝子公司等几个公司能够生产，但质量能够全面符合技术要求的只有美国的3M一家。
国内90年代曾耗资数千万元引进国外的生产技术和设备，但由于技术上的原因，迄今产品质量和规格还不能满足市场需要。
因此，高质量空心玻璃微珠材料的生产在国内仍是空白。
一.空心玻璃微珠产品特性
1.颜色纯白。
可广泛用于任何对外观颜色有要求的制品中。
2.比重轻体积大。
空心玻璃微珠的密度约是传统填充料微粒密度的十几分之一，填充后可大大减轻产品的基重，替代及节省更多的生产用树脂，降低产品成本。
3.具有有机改性（亲油性）表面。
空心玻璃微珠润湿分散容易，可填充于大多数热固热塑性树脂中，如聚酯、环氧树脂、聚氨酯等。
4.高分散、流动性好。
由于空心玻璃微珠是微小圆球，在液体树脂中要比片状、针状或不规则形状的填料更具有较好的流动性，所以充模性能优异。
更重要的是这种小微珠是各向同性的，因此不会产生因取向造成不同部位收缩率不一致的弊病，保证了产品的尺寸稳定，不会翘曲。
5.隔热、隔音、绝缘、吸水率低。
空心玻璃微珠的内部是稀薄的气体，所以它具有隔音、隔热的特性，是做为各种保温、隔音产品的极佳填充剂。
空心玻璃微珠的隔热特性还可用于保护产品经受急热和急冷条件之间交替变化而引起的热冲击。
较高的比电阻，极低的吸水率使其可广泛用于加工生产电缆绝缘材料。
6.吸油率低。
球体的微粒决定了其有最小的比表面积及低吸油率，使用过程中可大大减少树脂的用量，即使在高添加量的前提下粘度也不会增大很多，大大改善了生产操作条件，可使生产效率提高10％～20％。
三.国外技术现状
美国3M公司代表着当前国际上空心玻璃微珠市场化的最高水平，其技术现状如图1和表1所示：
图1 3M公司玻璃微珠技术现状
表1 3M公司玻璃微珠技术现状
广州兆通玻璃微珠商行是国内少数几家工业生产空心玻璃微珠的厂家。
该厂全套设备国外引进，采用国际上先进的生产工艺，生产的空心玻璃微珠其主要性能指标接近国际同类产品先进水平。
五．市场前景分析
目前，国际市场上空心玻璃微珠需求量十几万吨，我国在乳化炸药、建材、化工产品添加剂等方面需求量达万吨以上。
而目前国内市场上提供的“空心玻璃微珠”多是从煤渣中用漂浮法筛选出来漂珠，其产品质量根本无法满足市场需求，用合成方法生产出高质量的空心玻璃微珠乃是当务之急。
而从国外进口该类产品，其价格为5-8万元/吨，国内类似产品其价格也在1.6万元/吨左右。
六.生产工艺
(1) 粉末法
玻璃的发泡是采用玻璃生产中常用的芒硝(Na2SO4)，玻璃化时芒硝中的SO3一部分成为SO2排往大气，另一部分则被玻璃溶解吸收。
在玻璃重新升至1400℃时SO3在玻璃中的溶解度急剧下降，并作为SO2和O2放出，粉末法即是利用这一重沸现象生产空心微珠的。
粉末法的生产工艺流程如下图所示。
在配料时将芒硝加入，在不引起重沸而使SO3挥发条件下熔融后水淬成熔块，制成的熔块用球磨机粉碎，振动筛分级后，将玻璃粉投入到发泡炉中，重沸使玻璃中的SO3反应放出O2及SO2，使玻璃发泡，同时玻璃熔化后因其表面张力成珠，然后由收尘设备收集。
(3)液滴法
下图为液滴法生产空心玻璃微珠的工艺流程。
该方法采用的原料为水玻璃(m(SiO2)：m(Na2O0)=2)，水玻璃(Na2O0=14．7％)的溶液中含H2O55．9％，取这种水溶液500份加入同量的10％五硼酸铵水溶液，搅拌至混合均匀。
然后将这种水溶液喷至喷雾干燥塔中，干燥塔入口温度390～420℃，出口温度140～160℃。
回收的微珠组成为：SiO2 51．8％，Na2O25．4％，B2O 311．6％，H2O 12．2％，密度为0．19 g／cm3。
回收的微珠还需在干燥机内干燥(300℃)，干燥后微珠组成为：SiO2 56％，Na2O 28％，B2O312．7％，H2O 3．3％，密度为0．192 g／cm3。
(3)干燥凝胶法
下图为干燥凝胶法的工艺流程。
配料比为：Si(OC2H5)4 2595 g，NaOCH3 466 g，Ca(OC2H5)2 3171g，AI(OC4H9)3 121 g，B(OCH3)3 150 g。
将以上醇盐配料后放人稀HCl中加水分解，凝胶化后，依次在60℃，150℃下两阶段干燥后成为干燥凝胶，然后用球磨机粉碎，分级后得到63～177／µm干燥凝胶粉。
将凝胶粉投入立式1280℃的电炉中发泡，可制成平均粒度142／µm、平均粒子密度为1.03 g／cm3的空心玻璃微珠。