3M玻璃微球和陶瓷微球详解

硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层制备与应用研究进展

第 4 期第 12-23 页材料工程Vol.52Apr. 2024Journal of Materials EngineeringNo.4pp.12-23第 52 卷2024 年 4 月

硅基聚合物耐高温衍生陶瓷涂层

制备与应用研究进展

Research progress in preparation and application

of silicon-containing polymer derived high

temperature resistant ceramic coatings

陈科吉1，2，李鹏飞2，徐彩虹2，吴子剑1*，张宗波2*

（1 哈尔滨理工大学材料科学与化学工程学院，哈尔滨 150000；2 中国科学院化学研究所，北京 100190）CHEN　Keji1，2，LI　Pengfei2，XU　Caihong2，WU　Zijian1*，ZHANG　Zongbo2*

（1 School of Materials Science and Chemical Engineering，Harbin University of Science and Technology，Harbin 150000，China；

2 Institute of Chemistry，Chinese Academy of Sciences，

Beijing 100190，China）

摘要：随着航空航天领域的不断发展，金属以及碳材料等高温结构部件的服役条件日益苛刻。通过恰当的工艺在高温结构部件表面制备硅基陶瓷涂层并赋予其特殊性能，可有效提高高温结构部件的使用寿命。近年来，聚合物前驱体转化陶瓷涂层逐渐成为一种无机涂层制备的新方法。该方法具有制备工艺简便、涂层功能拓展性强等特点，得到了研究者越来越多的关注。本文主要综述了硅基聚合物前驱体转化陶瓷涂层的研究进展。首先从聚合物陶瓷涂层的制备展开，简要介绍了硅基聚合物前驱体、填料种类以及涂覆工艺和裂解方式对涂层结构以及性能的影响。随后，重点讨论了聚合物前驱体转化陶瓷涂层在耐高温防护领域，包括抗氧化、环境障、热障涂层的应用进展。最后，指出了聚合物陶瓷涂层在涂层性能提升及缺陷控制等方面的问题，并对其发展方向进行了展望，例如通过在硅基前驱体中引入Hf，Zr，Ta等超高温元素，提高陶瓷涂层的耐温等级，以及发展高效的陶瓷化新技术，从而提高陶瓷转化效率及涂层适用性范围等。关键词：聚合物前驱体转化法；陶瓷涂层；高温防护；抗氧化；环境障；热障doi： 10.11868/j.issn.1001-4381.2023.000560

钇-90微球的特性、放射栓塞的操作技术及安全防护——钇-90微球放射栓塞系列回顾(一)

王斯妮;贾中芝;胡红杰;赵添;郑丽丽;王维平

【摘要】钇-90(90Y)微球放射栓塞是一种局部治疗方法,它将载有发射β射线的90Y树脂或玻璃微球选择性地注射到肝动脉.90Y微球随血流被阻塞在肿瘤血管床,其发出的射线对靶肿瘤具有细胞毒性作用.该方法的安全性和有效性已经在不可切除的肝脏恶性肿瘤患者中得到证实.本文作为90Y微球放射栓塞系列综述的第一部分,将讨论90Y和90Y微球的基本特性,90Y微球放射栓塞的基本操作方法,以及放射性安全与防护.%Radioembolization with yttrium-90 (90Y) microspheres is

a locoregional procedure during which either resin or glass microspheres

loaded with β-emitting 90Y are selectively injected into a hepatic

artery.The microspheres are trapped in downstream vasculatures,at which

point they deliver a cytotoxic dose of radiation to the target tumor.The

safety and efficacy of this method have been demonstrated in studies of

survival outcomes in patients with nonresectable hepatic malignancies.In

this first part of a series of reviews on radioembolization with 90Y

金属空心微球的制备及应用现状

金娜等：金属空心微球的制备及应用现状　

金属空心微球的制备及应用现状　

金娜，刘　颖，李梦　

（四川大学材料科学与工程学院，四川成都６１００６５）　

摘要：　金属空心微球不仅具有一般金属空心球的结　

构和性能等特点，而且还具有小尺寸的独特优势，可望　

在微电子、微系统和生命科学等诸多前沿领域发挥重大　

的作用。介绍了金属空心微球的制备和应用现状，并对　

存在的问题进行了的讨论。　

关键词：　金属空心球；发展现状；应用　

中图分类号：ＴＢ３１　文献标识码：Ａ　

文章编号：　１００１．９７３１（２００７）增刊．４ｌ１１－０５　

ｌ　引　言　

自然界生物体的支撑材料（骨骼、木材等）都具有　

中空的特点，这些材料在具有一定的硬度和强度的同时　

还保持了较小的重量。人们受到了这些材料的启发，使　

用了特定的技术来制备中空的人造材料以满足日益多样　

的应用要求，金属空心球便是人造中空材料的一类典型　

代表。根据金属种类和制备方法的不同，常见金属空心　

球的颗粒尺寸一般在１００ｇｒｎ￣１０ｍｍ的范围内。金属空心　

球不仅具有低密度的显著特点，同时还具备优良的热稳　

定性、大的比表面积以及特殊的光、电、磁等性能，当　

前已应用于化工、机械制造和汽车等工业领域［１］。值得注　

意的是，越来越多的应用要求都希望将设计制备金属空　

心球的颗粒尺寸控制在微观到介观尺度（１００ｎｍ～　

１００ｇｒｎ），金属空心球微型化的发展趋势已日益明显。与　

一般的金属空心球相比，金属空心微球的小尺寸优势预　

示了这类材料未来可望在微电子、微系统和生命科学等　

诸多前沿领域中发挥更为重大的作用［２＿４】。广义的金属空　

一ｔｌ，微球主要包含以下３个类型　单一金属空心微球［１，５－７］；　

金属．非金属物复合空心微球［８　】；金属．金属复合空心　

微球【】　。本文就金属空心微球的制备和应用现状进行介　

绍，并对存在的问题进行了讨论。　

２金属空心微球的制备　

从结构角度讲，金属空心微球可分为两类，一类是　

二氧化硅微球的制备与形成机理

一、本文概述

本文主要探讨二氧化硅微球的制备方法及其形成机理。作为一种重要的无机非金属材料，二氧化硅微球因其独特的物理化学性质，如高比表面积、良好的热稳定性和化学稳定性等，在众多领域如催化剂载体、药物递送、光学材料和生物传感器等中展现出广阔的应用前景。因此，深入研究二氧化硅微球的制备工艺和形成机理，对于优化其性能、拓展其应用领域具有重要的理论和实践意义。

本文首先介绍了二氧化硅微球的基本性质和应用背景，随后综述了目前常用的制备方法，包括溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法等，并详细阐述了各种方法的原理、优缺点及适用范围。在此基础上，本文重点探讨了二氧化硅微球的形成机理，包括成核、生长、团聚等过程，并分析了影响微球形貌、结构和性能的关键因素。本文展望了二氧化硅微球制备技术的未来发展趋势和应用前景，旨在为相关领域的研究人员提供有益的参考和启示。

二、二氧化硅微球的制备方法

二氧化硅微球的制备方法多种多样，主要包括溶胶-凝胶法、微乳液法、水热法、气相法等。下面将详细介绍其中几种主流的制备方法。

溶胶-凝胶法是一种常用的制备二氧化硅微球的方法。该方法以硅源（如硅酸四乙酯、硅酸钠等）为起始原料，在适当的溶剂中水解缩聚形成硅溶胶，然后通过控制反应条件（如温度、pH值、溶剂种类等）使硅溶胶逐渐凝胶化，形成二氧化硅微球的湿凝胶。通过热处理或超临界干燥等方法去除湿凝胶中的溶剂，得到二氧化硅微球。溶胶-凝胶法具有操作简单、反应条件温和、易于控制微球尺寸和形貌等优点，因此在二氧化硅微球的制备中应用广泛。

微乳液法是一种基于液滴微反应器的制备二氧化硅微球的方法。该方法利用表面活性剂或聚合物在油水界面形成的微乳液滴作为反应容器，将硅源和催化剂引入微乳液滴中进行反应，生成二氧化硅微球。通过控制微乳液滴的大小和分布，可以制备出具有不同尺寸和形貌的二氧化硅微球。微乳液法具有反应速度快、产物纯度高、易于实现工业化生产等优点，因此在二氧化硅微球的制备中也具有一定的应用前景。

水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试

晕耘宰月哉陨蕴阅陨晕郧酝粤栽耘砸陨粤蕴杂0引言内墙乳胶漆不断向环保型及功能型发展，环保型乳胶漆的主要方向为低VOC、低气味、不含APEO及甲醛；功能型乳胶漆主要发展方向为耐污渍、高硬度、抗划伤等。近年来，功能型涂料受到市场青睐，其中高硬度、抗划伤涂料的市场潜力巨大，因家居装修，墙面长期暴露在室内，家具移动、儿童玩耍、生活日常会对涂膜不定时的损伤，低硬度的墙面易出现凹陷、坍塌、划伤现象，高硬度的墙面漆市场需求逐年上升。本文主要研究了高硬度耐划伤内墙涂料配方研制过程中遇到的几个难题：乳液、高硬度粉料、消泡体系、防冻剂的选择，具体分析了选择方法及要求。所制备的高硬度耐划伤内墙涂料的抗外物划伤能力强，可避免家庭日常对墙面的损伤，延缓墙面翻新时间，节约生活成本，减少反复涂装对资源的浪费，同时减少工业生产碳排放。1实验1.1原材料实验所用原材料及生产厂家如表1所示。1.2主要仪器设备高速分散机：BGD740/2型；智能斯托默粘度计：BGD186型；耐擦洗仪：BGD526型；流平仪BGD226/1型；涂层耐擦伤性测试仪：BGD536型；铅笔硬度计：BGD506/1型。以上仪器均由标格达精密仪器（广州）有限公司生产。1.3性能测试方法产品常规性能测试：按照GB/T9756—2018《合成树脂乳液内墙涂料》进行。硬度和抗划伤性测试：按照GB/T23999—2009《室内装饰装修用水性木器涂料》进行。水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备及性能测试陈均炽（广东嘉宝莉科技材料有限公司，广东江门529075）摘要：通过优选高硬度乳液和高硬度粉料，研究了水性高硬度耐划伤内墙涂料的制备方法，探讨了聚合物乳液、高硬度粉料、消泡剂、防冻剂对涂料性能的影响。结果表明，硅丙乳液RS-939W用量为30%、优宝微长石粉X7用量为8%，有机硅消泡剂334与B199复配添加、防冻剂乙二醇与冻融稳定剂FT100复配添加，所制备的内墙涂料硬度达H且抗划伤性能优良。关键词：内墙涂料；高硬度；耐划伤中图分类号：TU56+1.61文献标识码：A文章编号：1001-702X（2020）12-0153-04Preparationandperformancetestofwater-bornehighhardnessscratch-resistantinteriorwallcoatingsCHENJunchi（CarpolyChemicalGroupCo.Ltd.，Jiangmen529075，China）Abstract：Inthispaper，byoptimizinghigh-hardnessemulsionandhigh-hardnesspowder，thepreparationmethodofwater-bornehighhardnessscratchresistantinteriorcoatingwasstudied，andtheinfluenceofemulsiontype，highhardnesspowder，de原foamerandantifreezeontheperformanceofthecoatingwasdetermined.Theresultsshowedthatwhenadding30%silicone-acrylicemulsionRS-939W，8%eupoxiteX7，compoundaddingsiliconedefoamer334withB199，andcompoundaddingantifreezeethyleneglycolwithfreeze-thawstabilizerFT100，thehardnessofpreparedinteriorwallcoatingswereH，andithadgoodscratchresistance.Keywords：interiorwallcoatings，highhardness，scratchresistance收稿日期：2020-03-22；修改日期：2020-09-07作者简介：陈均炽，男，1984年生，工程师，从事涂料及油墨研发工作。地址：广东省江门市蓬江区杜阮镇富绵南路，E-mail：280613402@

不同的造孔剂对陶瓷结合剂cBN砂轮性能的影响

陈卫东;涂俊群

【摘要】砂轮中具有适量的气孔可以在磨削的过程中起良好的冷却、容屑排屑及促使砂轮自锐的作用.选用四种不同的造孔剂,在相同的试验条件下,通过添加不同含量的造孔剂,对比和分析了造孔剂的种类与用量对结合剂强度及砂轮性能的影响.试验结果为:添加4种不同的造孔剂均对结合剂的强度有一定的影响,造孔剂的含量越高,结合剂的强度下降幅度越大.氧化铝空心球及空心玻璃微球造出的气孔比较均匀,且孔隙率比较容易控制,制备出的砂轮在磨削的过程中容易产生较多的气孔,兼顾了砂轮的强度与锋利性.以硫酸铵为造孔剂制备的砂轮气孔比较细小而均匀,而且气孔之间是连通的,但硫酸铵对结合剂的强度影响较大,不宜过多添加.以碳粉为造孔剂制备的砂轮中有轻微的碳粉残留,对砂轮的强度影响较大.

【期刊名称】《超硬材料工程》

【年(卷),期】2014(026)003

【总页数】5页(P1-5)

【关键词】造孔剂;陶瓷结合剂;cBN;砂轮

【作者】陈卫东;涂俊群

【作者单位】苏州赛力精密工具有限公司,江苏苏州215121;苏州赛力精密工具有限公司,江苏苏州215121

【正文语种】中文

【中图分类】TG74;TQ164 精密磨削的过程中,砂轮表面容易堵塞而导致粘屑甚至工件烧伤,尤其是加工韧性较大的材质,如高速钢、CF55#钢等。砂轮堵塞类型有嵌入型、粘着型、混合型[1]。嵌入型堵塞是由于工件脱落的磨屑机械地嵌在砂轮工作表面气孔处所造成的堵塞;粘着型堵塞是指工件上脱落的磨屑熔结在磨粒及结合剂的表面上所造成的堵塞;混合型堵塞是指砂轮表面上既有嵌入型堵塞,又有粘着型堵塞。砂轮中具有适量的气孔可以在磨削的过程中起良好的冷却、容屑排屑及促使砂轮自锐的作用[2]。如果砂轮有足够大的容屑及排屑空间,砂轮的嵌入型堵塞就会大大减少。相应的,砂轮的磨削力小、磨削效率也更高,砂轮的粘着型和混合型堵塞也减少,整个磨削过程将处在一个良性的循环之中。另外,如果气孔为开孔(串通孔或半串通孔),冷却液通过开孔不断地渗入到砂轮里,甚至渗到磨削区域里面,会使砂轮和工件得到更充分的冷却,从而减少工件磨削烧伤的机会。

3m实心陶瓷微球与空心玻璃微球的介绍与应用

3M实心陶瓷微球和空心玻璃微球介绍及应用

3M中空玻璃微球(空心微球)是一种中空密闭的正球形、粉沫状的超轻质填充材料。视粒径、壁厚其真实密度在～cm3!之间，粒径在15～135um之间(内含多种规格）。具有重量轻体积大、导热系数低、分散性、流动性、稳定性好的长处。另外，还具有绝缘、自润滑、隔音隔热、不吸水、耐侵蚀、防辐射、无毒等优良性能。本产品可填充于绝大部份类型的热固性、热塑性树脂产品中，可改善或决定材料的如下几个性质：密度(降低）、流动性、粘度(降低）、流变性质(增稠、不流挂）、磨砂效果、收缩(降低）、机械加工性(提高）、冲击强度、硬度、绝缘、爆炸物性能、声学性质、隔热保温性质，提高树脂的耐磨性能，将它加入到树脂后，降低了树脂的摩擦系数，提高了不粘性。聚合物添加剂一般添加到塑料和工程塑料中，用于生产轴承，连接件和导轨等需要滑动的零件。在提高耐磨性的同时，也提高了树脂的耐化学药品性和耐温性。

3M中空玻璃微球——

一种坚硬、中空、薄壁、轻质的球体，而且具有很高的强度密度比，适合多种工艺条件。

3M高强度陶瓷微球——

一种高强度、惰性、坚硬、精细的球状颗粒。作为填充剂能带给您耐磨耐侵蚀等益处。

3M微球，解决各类工业难题：

3M玻璃微球能在许多行业中对棘手的问题提供解决方案。例如：降低PCB板中的介电常数;增强体育用品的性能;降低机身合成泡沫的重量;避免墙面修补腻子的开裂等等。

3M微球在以下市场中有着普遍的应用：

一、建筑材料：腻子、胶黏剂、人造石、涂料等。

二、轻质塑料：热塑性塑料、SMC、BMC、RIM、RTM等。 3、航天航海部件和各类军用设施。

4、油气田开采：完井液、轻质水泥、浮体等。

3M玻璃微球的物理特点使之产生的优势：

(A) 玻璃微球的碱石灰硼硅酸盐成份使它的化学性质稳定，惰性，从而给予其安全地作为填料或作为添加剂，而没必要担忧其会与基材或其他物质发生反映，而且使其能耐除强碱之外的其他化学侵蚀。

微球相关名词解释

微球（Microsphere）是一种直径在1微米至1毫米之间的微小球状颗粒，通常由聚合物、玻璃、陶瓷等材料制成。微球具有良好的均匀性、可控性和多功能性，在药物传输、催化、分析检测、生物分子分离等领域有广泛应用。以下是一些与微球相关的名词解释：

1. 聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，PVA）：一种常用的微球制备材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性。

2. 吸附（Adsorption）：微球作为吸附剂，通过表面反应或静电作用将目标物质吸附到其表面。

3. 凝胶化（Gelation）：微球通过凝胶化制备成具有一定形状和结构的材料。

4. 荧光标记（Fluorescence labeling）：将荧光染料或荧光蛋白质标记在微球表面，用于细胞标记、药物传输等方面。

5. 羧甲基纤维素（Carboxymethyl cellulose，CMC）：一种常用的微球制备材料，具有良好的可溶性和生物相容性。

6. 矽氧烷（Silicon dioxide，SiO2）：一种常用的微球制备材料，具有高度的生物相容性和化学稳定性。

钇90玻璃微球工艺

引言：

钇90玻璃微球是一种具有广泛应用前景的微米级材料，其独特的物理和化学性质使其在多个领域具有重要的应用潜力。本文将介绍钇90玻璃微球的制备工艺以及其在材料科学、医学、光学等领域的应用。

一、钇90玻璃微球的制备工艺

1. 材料准备

钇90玻璃微球的制备需要合适的原料，常用的原料包括氧化钇和其他辅助材料。这些原料需要经过精细的筛分和粉碎处理，以获得均匀细小的颗粒。

2. 制备过程

（1）溶胶凝胶法

将原料溶解在适当的溶剂中，搅拌均匀得到溶胶。然后，通过加入适量的催化剂或调整溶液酸碱度等方式，使溶胶发生凝胶反应。最后，将凝胶进行热处理，得到钇90玻璃微球。

（2）溶液凝固法

将原料溶解在适当的溶剂中，搅拌均匀得到溶液。然后，将溶液滴入冷却的溶液中，通过溶液的凝固过程形成微球。最后，将微球进行热处理，得到钇90玻璃微球。

（3）喷雾干燥法

将原料溶解在适当的溶剂中，得到溶液。然后，将溶液通过喷雾器雾化成微小液滴，通过干燥设备将液滴中的溶剂蒸发，得到钇90玻璃微球。

二、钇90玻璃微球的应用领域

1. 材料科学领域

钇90玻璃微球具有高硬度、高熔点等特点，可用于制备高温耐磨材料。此外，钇90玻璃微球还可用于制备高强度陶瓷材料、防腐蚀涂层等。

2. 医学领域

钇90玻璃微球在医学领域具有广泛的应用前景。例如，钇90玻璃微球可以作为一种载药材料，通过调控微球的孔隙结构和表面性质，实现药物的缓慢释放。此外，钇90玻璃微球还可用于肿瘤治疗，通过放射性同位素释放进行肿瘤靶向治疗。

3. 光学领域

钇90玻璃微球具有良好的光学性质，可用于光学器件的制备。例如，钇90玻璃微球可以制备成光纤放大器，用于增强光信号的传输。此外，钇90玻璃微球还可用于制备光学波导、光学滤波器等。

4. 其他领域钇90玻璃微球还具有应用于能源储存、催化剂、传感器等领域的潜力。例如，钇90玻璃微球可用于制备高效能量存储材料，用于电池、超级电容器等能源储存装置。

多孔陶瓷隔热材料的研究进展

第43卷第2期2024年2月硅　酸　盐　通　报BULLETINOFTHECHINESECERAMICSOCIETYVol.43　No.2February,2024

多孔陶瓷隔热材料的研究进展

王蒙蒙,隋学叶,綦开宇,徐　杰,刘瑞祥,周长灵,

唐文哲,段晓峰,李占峰

(山东工业陶瓷研究设计院有限公司,淄博　255000)

摘要:多孔陶瓷内部具有大量相通或封闭孔隙,孔径和孔隙的分布及连通性等微观结构特征对材料的物理性能起

着重要作用。本文介绍了多孔陶瓷隔热材料的优良特性及广泛的应用前景,并总结了近几年多孔陶瓷隔热材料的

制备方法及研究进展,提出了多孔陶瓷材料的发展现状及普遍面临的问题,并指出了解决问题的思路,以期为后续

开发更多优异性能的多孔陶瓷隔热材料提供参考。

关键词:多孔陶瓷;制备方法;孔隙结构;隔热性能;发展现状

中图分类号:TQ174 文献标志码:A 文章编号:1001-1625(2024)02-0637-12

ResearchProgressofPorousCeramicInsulationMaterial

WANGMengmeng,SUIXueye,QIKaiyu,XUJie,LIURuixiang,ZHOUChangling,

TANGWenzhe,DUANXiaofeng,LIZhanfeng

(ShandongIndustrialCeramicsResearchandDesignInstituteCo.,Ltd.,Zibo255000,China)

Abstract:Porousceramicshavealargenumberofinterconnectedorclosedpores.Microstructuralcharacteristicssuchas

poresize,poredistributionandconnectivity,playacrucialroleinphysicalpropertiesofmaterial.Inthispaper,we