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Microsfere di vetru caveè i so materiali cumposti

I materiali di galleggiabilità solida d'alta resistenza per applicazioni in mare prufondu sò generalmente cumposti da mezi chì regulanu a galleggiabilità (microsfere cave) è cumposti di resina d'alta resistenza. À l'internaziunale, sti materiali righjunghjenu densità di 0,4-0,6 g/cm³ è resistenze di compressione di 40-100 MPa, è sò stati largamente aduprati in varie apparecchiature di mare prufondu. E microsfere cave sò materiali strutturali speciali pieni di gas. Basatu annantu à a so cumpusizione di materiale, sò principalmente divisi in microsfere cumposte organiche è microsfere cumposte inorganiche. A ricerca nantu à e microsfere cumposte organiche hè più attiva, cù rapporti chì includenu microsfere cave di polistirene è microsfere cave di polimetilmetacrilatu. I materiali aduprati per preparà microsfere inorganiche includenu principalmente cenosfere di vetru, ceramica, borati, carbone è cenosfere di cenere volante.

Microsfere di Vetru Cave: Definizione è Classificazione

E microsfere di vetru cave sò un novu tipu di materiale di micropolvere sferica inorganica non metallica cù eccellenti proprietà cum'è a piccula dimensione di e particelle, a forma sferica, a leggerezza, l'isolamentu acusticu, l'isolamentu termicu, a resistenza à l'usura è a resistenza à e alte temperature. E microsfere di vetru cave sò state largamente aduprate in materiali aerospaziali, materiali di almacenamiento di idrogenu, materiali di galleggiamento solidi, materiali di isolamentu termicu, materiali di custruzzione è pitture è rivestimenti. Sò generalmente divise in duie categurie:

① E cenosfere, cumposte principalmente da SiO2 è ossidi metallichi, ponu esse ottenute da e ceneri volanti prodotte durante a generazione di energia in e centrale termiche. Ancu s'è e cenosfere sò menu care, anu una scarsa purezza, una larga distribuzione di a dimensione di e particelle, è in particulare, una densità di particelle generalmente superiore à 0,6 g/cm3, ciò chì li rende inadatte per a preparazione di materiali di galleggiamento per applicazioni in mare prufondu.

② Microsfere di vetru sintetizate artificialmente, chì a so forza, densità è altre proprietà fisico-chimiche ponu esse cuntrullate aghjustendu i parametri di prucessu è e formulazioni di materie prime. Ancu s'elle sò più care, anu una gamma più larga d'applicazioni.

Caratteristiche di e Microsfere di Vetru Cave

L'applicazione diffusa di microsfere di vetru cave in materiali di galleggiabilità solidi hè inseparabile da e so eccellenti caratteristiche.

1Microsfere di vetru caveanu una struttura interna cava, chì risulta in un pesu ligeru, una bassa densità è una bassa conducibilità termica. Questu ùn solu riduce significativamente a densità di i materiali cumposti, ma li dà ancu un eccellente isolamentu termicu, isolamentu acusticu, isolamentu elettricu è proprietà ottiche.

② E microsfere di vetru cave sò di forma sferica, pussedenu i vantaghji di una bassa porosità (riempitivu ideale) è un assorbimentu minimu di polimeri da e sfere, avendu cusì pocu impattu nantu à a fluidità è a viscosità di a matrice. Queste caratteristiche risultanu in una distribuzione ragionevule di stress in u materiale cumpostu, migliurendu cusì a so durezza, rigidità è stabilità dimensionale.

③ E microsfere di vetru cave anu una alta resistenza. Essenzialmente, e microsfere di vetru cave sò sfere sigillate à parete sottile cù u vetru cum'è cumpunente principale di a cunchiglia, chì mostranu una alta resistenza. Questu aumenta a resistenza di u materiale cumpostu pur mantenendu una bassa densità.

Metodi di Preparazione di Microsfere di Vetru Cave
Ci sò trè metudi principali di preparazione:
① Metudu di a polvere. A matrice di vetru hè prima pulverizata, un agente schiumogenu hè aghjuntu, è dopu ste piccule particelle sò passate per un fornu à alta temperatura. Quandu e particelle si ammorbidiscenu o si sciolgenu, u gasu hè generatu in u vetru. Mentre u gasu si espande, e particelle diventanu sfere cave, chì sò poi raccolte cù un separatore ciclonicu o un filtru à sacchetti.

② Metudu di gocce. À una certa temperatura, una suluzione chì cuntene una sustanza à bassu puntu di fusione hè secca per spruzzatura o riscaldata in un fornu verticale à alta temperatura, cum'è in a preparazione di microsfere altamente alcaline.

③ Metudu di gel seccu. Stu metudu usa alcossidi organichi cum'è materie prime è implica trè prucessi: preparazione di un gel seccu, pulverizazione è schiumatura à alta temperatura. Tutti i trè metudi anu certi svantaghji: u metudu di a polvere produce bassi tassi di furmazione di perle, u metudu di e gocce produce microsfere cù una scarsa resistenza, è u metudu di gel seccu hà costi di materie prime elevati.

Substratu di Materiale Cumpostu di Microsfere di Vetru Cavu è Metudu Cumpostu

Per furmà un materiale di galleggiamento solidu d'alta resistenza cùmicrosfere di vetru cave, u materiale di matrice deve pussede eccellenti proprietà, cum'è bassa densità, alta resistenza, bassa viscosità è bona lubricità cù e microsfere. I materiali di matrice attualmente utilizati includenu resina epossidica, resina poliestere, resina fenolica è resina siliconica. Trà questi, a resina epossidica hè a più largamente utilizata in a pruduzzione attuale per via di a so alta resistenza, bassa densità, bassu assorbimentu d'acqua è bassa ritirata di polimerizazione. E microsfere di vetru ponu esse cumposte cù materiali di matrice attraversu prucessi di stampaggio cum'è fusione, impregnazione sottovuoto, stampaggio per trasferimentu di liquidi, impilamento di particelle è stampaggio per compressione. Hè impurtante mette in risaltu chì per migliurà a cundizione interfacciale trà e microsfere è a matrice, a superficia di e microsfere deve ancu esse mudificata, migliorandu cusì e prestazioni generali di u materiale cumpostu.