空心玻璃微珠

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1、空心玻璃微珠团队成员：0907044222张勇0907044201董梅英0907044225曹杰空心玻璃微珠国产复合材料化工巨头课题背景：空心玻璃微珠近年，中钢集团马鞍山矿山研究院一举研制出的高性能空心玻璃微珠系列产品,迅速搅动了全球新型复合材料的格局。在微珠产品上从来不降价的美国化工巨头3M公司,只好以每吨降价1万多元来应对市场的变化。中钢马鞍山矿山研究所——坚定不移谋创新产品70%以上出口，国内外代理商纷纷催促请求代理权，让国际行业巨头上门主动寻求合作……仅用了短短两年时间，中钢集团马鞍山矿山研究院就创造了这

2、个科研奇迹：凭着厚积薄发，一举研制出的高性能空心玻璃微珠系列产品，迅速搅动了全球新型复合材料的格局，刮起了一股“中国旋风”。今年7月26日，中国“蛟龙号”实现了最大下潜深度5057米，7月28日第三次下潜到5188米，创造了我国载人深潜新的历史。而这艘外壳看起来很厚重的庞然大物，在空气中重量却不超过22吨，它正是由空心玻璃微珠和环氧树脂构成的。高性能空心玻璃微珠是一种中空的圆球粉末状超轻质无机非金属材料，是近年发展起来的一种用途广泛、性能优异的新型轻质材料，它将成为二十一世纪新型复合材料的主流。该产品的主要成分是

3、硼硅酸盐，粒度为10-250微米、壁厚为1-2微米的空心球体。该产品具有质轻、低导热、强度高和良好的化学稳定性等优点，经过特殊处理，具有亲油、憎水性能，非常容易分散于树脂等有机材料中。其真密度在0.15-0.60g/cm3，具有重量轻、体积大、导热系数低、抗压强度高、流动性好等特点。油漆涂料、橡胶、塑料、玻璃钢、人造石、原子灰等行业的产品填充剂和减轻剂。概述：空心玻璃微珠特点比重轻体积大具有有机改性（亲油性）表面高分散、流动性好隔热、隔音、绝缘、吸水率低吸油率低空心玻璃微珠应用——填充大理石填充工艺简单。中空玻璃

4、微珠无需做表面处理，可直接与主原料混合或制成母料。填充中空玻璃微珠的产品比填充其他填料的产品重量更轻，体积更大，且各种物理机械性能指标更好。人造大理石配方中是否含有空心玻璃微珠的人造大理石密度比较配方Ｗｔ%Ｖｏｌ%密度标准树脂23412.079碳酸钙7759合计100100含空心玻璃微珠树脂30.237.41.466碳酸钙（小于30目）3.826.8空心玻璃微珠6635.8合计100100不含空心玻璃微珠空心玻璃微珠应用——填充大理石表为人造大理石标准配方及含空心玻璃微珠配方所用树脂粘度为600～2000ｃＰ,采

5、用空心玻璃微珠不会造成混合体系粘度的增加。在这个配方中重量占3.8%的空心玻璃微珠其体积可达26.8%,这样会使其最终重量降低30%。由于树脂的粘度、当时的环境温度及碳酸钙的粒度是影响混合物体系粘度的主要原因,因此应优化这些因素,使其纹理更流畅、气泡更易排除,特别是当树脂的温度小于21℃时。碳酸钙的粒度应小于30目,以减少对玻璃微珠的损伤.1..改善冲击性能,正确配方制造的产品其性能高于人造大理石协会的要求2.改善纹理布局及颜色的连续性,使得产品更加美观、耀目。3.降低固化时间,具有较快的模具周转速度。4.改善冲

6、击强度,提高抗龟裂能力,降低产品的破损率。5.改善机械加工性,减少去飞边、切割、钻空和打磨的时间。6.降低后处理工具的磨损。7.改善浅颜色的着色性能,同时降低ＴｉＯ2的用量(虽然有时需要混入一些较深的颜色)8.重量轻,使其在搬运及安装过程中变得更容易,也降低了运输成本。以上所列的优点3～8能够明显降低成本。人造大理石优点空心玻璃微珠应用——隔热·绝缘中空玻璃微珠的内部是真空或稀薄气体，两种不同材料存在密度及导热系数差，所以它具有隔热，导热低的特性，是做为各种保温、产品的极佳填充剂。微珠的隔热特性还可用于保护产品经

7、受急热和急冷条件之间交替变化而引起的热冲击。非常高的比电阻，极低的吸水率使其可广泛用于加工生产电缆绝缘材料。空心玻璃微珠应用——保温高分散性，流动性好流动性好，产品尺寸稳定极佳。由于中空玻璃微珠是微小圆球，在液体中，动作象微型滚珠轴承，要比片状、针状或不规则形状的填充粒子更具有较好的流动性，由此产生的微球效应，使混合料粘度下降，充模性能自然优异，良好的加工性能，可使生产效率提高了15％～20％。由于圆球状的物体是各向同性的，所以填充微珠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，

8、解决了异型材、大型注塑产品成型加工长期存在的变形问题。吸油率低与常规填充材料碳酸钙相比，空心玻璃微珠的吸率量要低得多，不同型号产品每100克的吸油率在7～50毫克之间，而每100克轻质碳酸钙的吸油率高达120～130毫克，重质碳酸钙也高达50～60毫克。这种低吸油率的填充材料在生产过程中不仅降低增塑剂的用量，还变相地增加了填充量降低了综合成本。前景展望：目前，真空玻璃微珠