空心玻璃微球制备的研究进展
空心玻璃微珠增强泡沫材料的研究和应用进展
空心玻璃微珠增强泡沫材料的研究和应用进展路瑶;林佩洁;赵华蕾;王燕萍;王依民【摘要】空心玻璃微珠是一种新型无机填料，经表面改性后，与发泡基体复合，制备新型复合泡沫材料。
同传统发泡材料相比，该复合材料质轻且机械性能优异，在航天航空以及深海开发等领域，特别是制备浮力材料方面，应用前景广阔。
文章综述了空心玻璃微珠表面改性方式、空心玻璃微珠/发泡体复合材料的发泡方法和成型工艺，在此基础上对近年来国内外研究和应用现状进行了介绍。
%Hollow glass beads (HGB) are a new type of inorganic filler.Together with resin matrix,they are a-ble to produce novel compsite foams after surface modification .Compared to ordinary foams , the composites have light weight and excellent mechanical properties .The outstanding properties of HGB filled foams lead to wide usage in the fields of aerospace and deep sea development ,especially in preparing buoyancy materials .The ways to modify HGB,methods of foaming and molding process are reviewed in this article ,and what is more ,the research and appli-cation progress accomplished recently at home and abroad are introduced as well .【期刊名称】《合成技术及应用》【年(卷),期】2013(000)002【总页数】6页(P18-23)【关键词】空心玻璃微珠;泡沫材料;表面改性;无机填料【作者】路瑶;林佩洁;赵华蕾;王燕萍;王依民【作者单位】东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620;东华大学材料科学与工程学院，上海 201620; 东华大学纤维材料改性国家重点实验室，上海 201620【正文语种】中文【中图分类】TU532.6;TQ328泡沫塑料是一种以树脂为主体，内部含有许多微小泡孔的塑料制品。
中空玻璃微球基光热转换材料的制备及其太阳能界面蒸发性能研究
中空玻璃微球基光热转换材料的制备及其太阳能界面蒸发性能探究随着全球能源需求的不息增长，太阳能成为了一种重要的可再生能源，并且逐渐在工业和生活领域得到了广泛应用。
而太阳能的利用方式主要有光电转换和光热转换两种途径。
光热转换是指将太阳能转化为热能，通过加热液体等方式进行储存或者直接利用热能。
而在光热转换过程中，材料的选择和性能对于太阳能的利用效率起着至关重要的作用。
近年来，中空玻璃微球作为一种新型的功能材料在太阳能领域中受到了广泛的关注。
中空玻璃微球具有低密度、高比表面积和良好的热传导性能，可用于太阳能集热器和太阳能蒸发器等领域。
因此，制备中空玻璃微球基光热转换材料，并探究其在太阳能界面蒸发性能方面的应用潜力具有重要的意义。
制备中空玻璃微球基光热转换材料的方法主要有凝胶法、溶胶-凝胶法和气固相法等。
其中，凝胶法是最常用的一种制备方法。
在凝胶法中，起首合成一种胶体溶液，然后将溶液滴入一个油相中形成小液滴，四周存在有一定气腔空间。
接下来，对小液滴进行干燥和烧结，即可得到中空玻璃微球。
制备好的中空玻璃微球可以作为太阳能界面蒸发器的基材，通过其良好的热传导性和较大的比表面积，可以提高蒸发器的效率。
此外，中空玻璃微球还可以输送和集中太阳能，并将其转化为热能。
热能可以用于蒸发水或其他液体，从而实现对太阳能的利用。
太阳能界面蒸发性能是衡量中空玻璃微球基光热转换材料性能的关键指标之一。
通过对中空玻璃微球基光热转换材料进行试验探究，可以得出不同参数对蒸发性能的影响规律。
例如，探究不同外形、尺寸和密度的中空玻璃微球对蒸发速率的影响，可以得到最佳的蒸发性能参数。
另外，探究不同太阳光照强度、角度和波长对蒸发性能的影响，可以优化太阳能界面蒸发器的设计。
总体而言，中空玻璃微球基光热转换材料的制备和蒸发性能探究对于太阳能的高效利用具有重要的意义。
通过探究中空玻璃微球的制备方法和优化蒸发性能参数，可以提高太阳能的光热转换效率，进一步推动太阳能产业的进步。
空心微球材料制备技术综述
空心微球材料制备技术综述近年来，随着科技的不断发展和工业化的进步，对功能材料的研究越来越受到人们的关注。
空心微球材料在生物医学、化学、材料科学等领域中都有着广泛的应用，因此其制备技术也备受关注。
本文将在介绍空心微球材料制备技术的同时，对几种主要的制备方法进行详细解析和比较。
一、空心微球材料的应用空心微球材料是指含有空腔的微米级球形颗粒。
由于其特殊的结构和性质，空心微球材料在许多领域都有着广泛应用。
以生物医学为例，空心微球材料可以用于细胞培养和药物输送。
在化学领域，它们可以用于分离纯化材料和合成催化剂。
此外，该材料还广泛应用于环境保护、能源储存等领域。
二、空心微球材料制备技术制备空心微球材料的方法有很多种，例如模板法、界面反应法、溶胶-凝胶法以及聚合反应法等。
下面将对这些方法进行详细的介绍和探讨。
1. 模板法模板法是制备空心微球材料的常用方法之一。
它的原理是利用硬模板或软模板来控制颗粒的形态和尺寸。
硬模板一般是由典型材料制成的，例如玻璃、金属或碳纳米管等，其优点是结构稳定，可以重复使用，但其缺点是制备难度大，而且成本较高。
相反，软模板一般由生物大分子或高分子材料制成，例如蛋白、聚丙烯酸或聚乙烯吡咯烷酮等。
相对于硬模板，软模板的制备更为简单，但其结构和稳定性较差。
2. 界面反应法界面反应法是制备空心微球材料的另一种常用方法。
它的原理是利用两种相互不相溶的液体之间的界面作为反应场所。
首先，在其中一种液体中引入一种可溶性沉淀剂，使其在界面处逐渐沉淀，然后在反应体系中引入另一种反应物，使其对可溶性沉淀剂产生反应，从而生成空心微球颗粒。
该方法制备的颗粒形态多样，但其制备难度和流程相对较为复杂。
3. 溶胶 - 凝胶法溶胶-凝胶法是一种成熟的制备空心微球材料的方法。
这种方法的原理是先将溶胶制成液体体系，并在其中加入适当比例的凝胶剂，然后对其进行离子交换、热处理、冷却等步骤，最终生成空心微球颗粒。
该方法的成本相对较低，易于扩大规模，但其粒径分布较为广泛，且制备过程中需要严格控制反应条件。
聚氨酯空心玻璃微珠复合隔热材料的制备及性能研究
聚氨酯/空心玻璃微珠复合隔热材料的制备及性能研究肖玉龙1田华安2（1大连船舶重工集团有限公司，辽宁大连，2中国舰船研究设计中心，湖北武汉）摘要：本文在PPG-TDI-MOCA聚氨酯弹性体材料中添加空心玻璃微珠，制备了聚氨酯/空心玻璃微珠复合材料，研究了空心玻璃微珠对聚氨酯弹性体材料性能的影响。
可以发现经过偶联剂处理后的空心玻璃微珠表面会形成了偶联界面，能够有效改善微珠与聚氨酯基体之间的相容性。
随着空心玻璃微珠用量的增加，复合材料的拉伸强度和扯断伸长率都会降低，且粒径越大降幅越大。
通过观察复合材料断面，可以发现空心玻璃微珠粒径越小，其在复合材料中的分散情况越好。
随着空心玻璃微珠用量的增加，复合材料的热导率呈现下降趋势，且填充同样含量的空心玻璃微珠，粒径越小，复合材料热导率越小，隔热性能越好。
关键词：聚氨酯；空心玻璃微珠；偶联剂空心玻璃微珠（Hollow Glass Microspheres，HGB）是一种无机非金属材料，具有质量轻、体积大、热导率低，抗压强度高、分散性、流动性、稳定好等优点；同时具有低吸油、绝缘、自润滑、隔音、无毒等一些普通材料不具备优异性能[1]。
国外从20世纪70年代开始将其作为一种新型填充材料，在复合材料、石油化工、航空航天、涂料等领域开展了应用研究[2]，近年来国内也对该材料进行了广泛的应用研究[3]。
本文以空心玻璃微珠与PPG-TDI-MOCA液体聚氨酯弹性体材料（PU）为主制备了低热导率的轻质PU/HGB复合材料，分析了空心玻璃微珠填料含量及粒径大小对材料隔热性能、力学性能、分散情况的影响。
1 实验部分1.1 主要原材料PPG-TDI型聚氨酯预聚体：牌号T1178A，异氰酸酯（NCO）含量：2.87%，黎明化工研究院产品；MOCA：3,3’-二氯-4,4’-二氨基二苯基甲烷（MOCA），江苏化工农药集团有限公司产品；空心玻璃微珠：牌号：QH500、QH550、QH700，秦皇岛秦皇空心玻璃微珠公司产品；硅烷偶联剂：牌号：KH560、KH570，南京全希化工有限公司产品。
微米级sio2空心微球的合成与表征
微米级SiO2空心微球的合成与表征1. 引言微米级SiO2空心微球是一种具有广泛应用潜力的材料，它在药物传输、催化剂载体、光学材料等领域具有重要作用。
本文将介绍微米级SiO2空心微球的合成方法和表征技术。
2. 合成方法2.1 溶胶-凝胶法溶胶-凝胶法是一种常用的合成微米级SiO2空心微球的方法。
其基本步骤包括：制备溶胶、形成凝胶、干燥和煅烧。
2.1.1 制备溶胶溶胶通常由硅源（如硅酸乙酯）、溶剂（如乙醇）和催化剂（如氨水）组成。
将硅源和溶剂混合，并加入催化剂，搅拌均匀形成均相溶液。
2.1.2 形成凝胶将制备好的溶胶倒入模具中，在适当温度下静置，使其发生凝胶化反应。
凝胶化反应的时间可以通过控制温度和催化剂浓度来调节。
2.1.3 干燥和煅烧将凝胶样品进行干燥，可以采用自然干燥或者加热干燥的方法。
干燥后的样品进行煅烧处理，以去除有机物和形成SiO2的晶体结构。
2.2 模板法模板法是另一种常用的合成微米级SiO2空心微球的方法。
其基本步骤包括：制备模板、包覆模板、去除模板和表面修饰。
2.2.1 制备模板选择合适的模板材料，如聚苯乙烯微球。
制备出具有一定粒径分布的聚苯乙烯微球。
2.2.2 包覆模板将制备好的聚苯乙烯微球与硅源溶液混合，使硅源溶液沉积在聚苯乙烯微球表面形成包覆层。
2.2.3 去除模板使用适当的方法（如溶解或高温灼烧）去除聚苯乙烯微球，得到SiO2空心微球。
2.2.4 表面修饰对得到的SiO2空心微球进行表面修饰，可以通过改变包覆层的组成或在表面引入功能化基团。
3. 表征技术3.1 扫描电子显微镜（SEM）SEM是一种常用的表征微米级SiO2空心微球形貌和结构的技术。
通过SEM可以观察到样品的表面形貌，并获得高分辨率的图像。
3.2 透射电子显微镜（TEM）TEM是一种高分辨率的表征微米级SiO2空心微球结构和组成的技术。
通过TEM可以观察到样品内部结构和壁厚，并获得原子级别的分辨率。
3.3 X射线衍射（XRD）XRD可以用于表征微米级SiO2空心微球晶体结构和晶体相。
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。
《空心玻璃微珠-环氧树脂界面粘接时效研究》
《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旨在探究空心玻璃微珠与环氧树脂之间的界面粘接性能及其随时间变化的关系。
采用实验和理论分析相结合的方法，对不同条件下粘接时效的规律进行了深入研究。
本文首先介绍了研究背景与意义，随后详细描述了实验材料与方法、实验结果及分析，最后对研究进行了总结与展望。
一、引言随着现代工业技术的不断发展，空心玻璃微珠因其优异的物理和化学性能被广泛应用于各种复合材料中。
其中，与环氧树脂的复合材料因其良好的机械性能和化学稳定性备受关注。
然而，界面粘接的稳定性和时效性对复合材料的性能起着决定性作用。
因此，探究空心玻璃微珠与环氧树脂界面粘接的时效性，对于优化复合材料的性能具有重要意义。
二、实验材料与方法1. 实验材料本实验选用的空心玻璃微珠具有特定的粒径分布和表面性质，环氧树脂则选用市面上的常用型号。
此外，还需准备用于界面粘接的固化剂及其他辅助材料。
2. 实验方法（1）样品制备：将空心玻璃微珠与环氧树脂按照一定比例混合，并加入适量的固化剂，通过搅拌使二者均匀混合。
（2）样品固化：将混合物放入恒温烘箱中，按照预设的温度和时间进行固化处理。
（3）性能测试：对固化后的样品进行力学性能测试、界面粘接强度测试等。
（4）时效观察：将样品置于不同时间段后，再次进行性能测试和观察，以探究其随时间变化的规律。
三、实验结果及分析1. 界面粘接强度随时间的变化通过对比不同时间段后样品的界面粘接强度，我们发现粘接强度在初期呈现逐渐增强的趋势，达到一个峰值后开始缓慢下降。
这表明在一定时间内，界面粘接强度是随时间增强的，但随着时间的进一步延长，由于各种因素（如材料老化、界面反应等）的影响，粘接强度会逐渐降低。
2. 影响界面粘接时效的因素（1）温度：温度对界面粘接的时效性有显著影响。
在较高的温度下，分子运动加快，有助于界面反应的进行，从而增强粘接强度。
但随着温度的持续升高，可能导致材料老化加速，进而影响粘接时效。
几种空心微珠的研究现状与发展
备方法以及在 实际中的应用现状 ； 并介绍 了一种基于 自蔓延 高温合成技 术制备 空心 陶瓷微珠 的新方法 ， 最后指 出 了
各类空心微珠存在的 问题及应用研 究前景。
关键 词 空心微珠 制备 性能 应用 文献标识码 ： Ａ 中 图分 类 号 ： ３ ＴＢ３ ９
Ｐｒ ｓ ｎ ｓ ａ ｃ ｉｕ ｔｏ ａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｅ ｅ ｔＲｅ ｅ ｒ ｈ Ｓ ｔ ａ ｉ ｎ ｎ ｖ ｌ ｐｍ ｅ ｆ Ｈｏ ｌ ｗ ｉ ｒ ｓ ｅ ｅ ｎｔｏ ｌｏ Ｍ ｃ ｏ ｐｈ ｒ ｓ
磁特 性 ， 发现手 性空心球 的 电磁 效 应与 介 电常数 、 磁导 率 、 手 征 系数及外 壁的厚度 有很 大关 系 。由此可 见 ， 心微 珠 的组 空 分、 构、 结 外形 等本征 参数都 能对其 吸波性 能产生很 大影响 。 空心微珠 在 国防工业 中的应用 前景 十 分广 阔 ， 国 国防 美
部关键技术计划将隐身材料的研制列为重点发展计划， 要求 未来 的隐身材料 应具 有质量更 轻 、 适应性 更强 的特点 ＿ １ 。而
作为新 型材料 的空心微 珠为其 提供 了新的思路 。
１ 空心微珠 的制备
１ １ 粉煤灰 空心 微珠 的制备 ．
粉煤灰空心微珠主要通过分选热电厂的废弃灰分获得，
０ 引言
空心微珠 物理及 化学性 能优异 ， 的加入 不仅 会 降低 材 它 料 的密度 ， 会 大 大 提 高 材 料 的 刚 度 、 度 、 缘 性 等 性 也 强 绝 能Ｌ 。将微米 级空 心微 珠 与 金 属镍 镀 层 复 合 形成 的镍 基 复 １ ］
空心玻璃微珠9大应用领域及研究进展
空心玻璃微珠9大应用领域及研究进展空心玻璃微珠具有密度小、热导率低、抗压强度高、流动性好、吸油率低、耐腐蚀以及化学性质稳定等优点，再加以表面处理，使其在石油钻井、隔热保温涂料、工程塑料、橡胶弹性体、重防腐涂料、胶黏剂、浮力料子、乳化炸药、电磁屏蔽料子等领域有着广阔的应用空间。
1、空心玻璃微珠在石油钻井水泥浆中的应用空心玻璃微珠在石油钻井中的应用紧要是利用其密度小、抗压强度高的特性。
闵江本等利用G级水泥、闭孔珍珠岩、空心玻璃微珠、加强料子及粉煤灰、微硅等调配固井水泥浆，当空心玻璃微珠含量为10%～22%时，可调配出密度为1.19～1.28g/cm3且性能优异的低密度水泥浆，48h抗压强度可达12.5MPa。
解决了其它低密度水泥浆无法兼顾低密度、高抗压强度、强耐压性、防漏的技术难题。
刘凯等探究了空心玻璃微珠与固井水泥浆的配伍性、流变性和稳定性，发现空心玻璃微珠与水泥浆外加剂配伍性良好，可有效降低水泥浆密度；空心玻璃微珠水泥浆流变性良好，能与水泥浆形成良好的空间网络结构，不同配方的空心玻璃微珠水泥浆上下层密度相差小于0.05g/cm3，稳定性好。
2、空心玻璃微珠在隔热保温涂料中的应用空心玻璃微珠拥有薄壁及空心结构，使其具有较低的热导率，最低热导率为0.038W/（mK），在涂料隔热保温性能方面具有广阔的应用前景。
孙万万等利用纯丙乳液作为成膜剂、金红石型钛白粉作为反射颜料、空心玻璃微珠作为隔热填料制得外墙用反射隔热保温涂料，其太阳光反射率实现0.88，隔热最大温差为12.5℃，具有良好的反射隔热保温效果。
李建涛等使用隔热保温功能填料气凝胶和空心玻璃微珠制备了隔热、耐高温型有机/无机复合保温涂料，涂料最低热导率可达0.035W/（mK），可在1100℃稳定使用。
Jie等利用溶胶—凝胶法在空心玻璃微珠上均匀的包覆一层TiO2，有效提高了空心玻璃微珠的红外反射率（由88.31%提高到96.27%）；使用表面包覆TiO2的空心玻璃微珠制备的涂料兼具反射、隔热、保温性能，涂覆所制备复合料子的内外温差实现22.4℃。
空心玻璃微球制备的研究进展
冲击性 能［］宇航材料工艺 ，０７６９ Ｊ． ２０ ，：１
５ 魏胜 ， 李秀琴 ， 汪小琳 ， 薄壁玻璃微球制备工艺 ［］ 原 子 等． Ｊ．
能科学技术 ，９ ９３ （ ）３ ６ １ ９ ，３ ４ ：２
６ Ｃａ ｂ ｌ Ｊ ｍｐ ｅｌ Ｈ ，Ｇｒｎ ｅ ｓ Ｊ Ｚ，Ｐｏ ｏ Ｊ Ｆ．Ｐｒｐ ｒｔｏ ｎ ｃ ｅ ａ ａｉｎ ａ ｄ
大 大减小 。
ｆｓ ｎｅｐ ｒ ｎｓ ｕｉ ｘ ｅｉ ｔ：ＵＣ Ｌ ５ ５６［ ．Ｌｖ ｒ ｒ，Ｃ ｌ ｏ ｍｅ Ｒ ２ ３ １ Ｒ］ ｉｅｍｏｅ ａｉ —
ｆｒ ｉ：Ｌａ ｅ ｃ ｉｅｒｏ ｅＮａｉｎ ｌＬａ ｏ ａｏ ｙ，１ ８ ｏ ｎａ ｗｒｎ ｅＬｖ ｒｎ ｒ ｔ ａ ｂ ｒｔ ｒ ｏ ３ ９ ７ Ｏ Ｈｏ ｌｒｎ Ｔ ｌ ａ Ｐ，Ｄｏ ｓＲ ｅ ｗｎ Ｌ，Ｈｏ ｋ Ｂ ｍｙ Ｄ．Ｆｕ ｎ ｃ ｅ ｒ ａ ｅｔｍ—
空心玻 璃微 球 制备 的研 究进展 ／ 刘作磊 等
度测试在 Ｈ Ｍ 性能表征中显得十分重要。随着科技 的发 Ｇ
展 ， Ｇ 的粒度测 试也 逐渐从 人 工光 学显微 观察 统计 发 展 Ｈ Ｍ
・４ ３ ・ ５
４ 黄加才 ， 李凡 ， 云峰 ，等． 赵 利用空 心玻璃 微球 提高 电路板
Ｄ －ｉｅ ｏｌｗ ｇａｓｍｉ ｏｐ ｅｅｌ ｅ ａｇ ｔ［ ］ ｅ Ｔ ｆｌ ｈ ｌ ｌｓ ｃ ｓ ｈｒ ａ ｒｔｒｅｓ Ｊ ．Ｒ ｖ ｌｄ ｏ ｒ ｓ －
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