表面活性剂对玻璃微珠镀银微观结构及性能影响

利用硅烷偶联剂KH792对小粒径玻璃微珠(GMs)表面进行修饰改性,以葡萄糖为还原剂,通过化学镀法制得玻璃微珠镀银(GMs@Ag)复合粒子,探讨了不同类型表面活性剂对样品物相、微观结构、外观及电性能的影响。将该复合粒子作为导电填料,制备柔性电磁屏蔽织物,对样品的电磁屏蔽性能进行了测试。结果表明:添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和阿拉伯树胶(AG)复合表面活性剂制备的GMs@Ag镀层致密、均匀、连续,粉末电阻率值为12.4mΩ·cm,在其添加量为70%,在电磁波频率为30~1500MHz下,涂层的电磁屏蔽效能可达到40dB以上,有一定的应用前景。

汗液老化对玻璃微珠反光材料性能的影响

反光材料具有良好的夜间可视性,在夜间及视线较差的环境下给人们提供有效可靠的安全保障,被广泛应用于特殊作业服装等领域。为了科学评估反光布的安全防护作用,探讨汗液对玻璃微珠反光材料性能的影响,对反光材料分别进行1、5、10、20、25、30、40、50次酸碱汗液老化实验,对试样外观特征、色差、微观结构、逆反射系数进行实验与分析。结果表明:老化后试样有不同程度的玻璃微珠脱落、铝层溶出、表面盐结晶析出等现象,导致反光材料性能下降;试样的反光性能随酸碱汗液老化次数的增加先提升后下降,汗液老化次数大于5次,逆反射系数呈下降趋势,其中酸性汗液相比于碱性汗液对反光材料性能的影响更显著;经过酸性汗液老化50次,试样的逆反射系数下降了2.97%~12.86%。

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

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胶料的轻量化和提高胶料的隔热性能,可有效降低胶料的滚动阻力。

空心玻璃微珠低密度水泥有效弹性模量计算与分析

空心玻璃微珠低密度水泥是典型的高水灰比、低胶凝相、多掺杂的多相多层次非均质复合材料,在弹性阶段其宏观力学性能由细观、微观乃至纳观尺度下的组成与结构决定。为探究材料的细微观结构对宏观力学性能的影响,在细微观力学框架下,基于Mori-Tanaka法、自洽法和四相模型,建立了考虑界面与微珠相互作用的微珠-低密度水泥弹性模量的多尺度均匀化理论模型,根据实验验证结果进行了影响因素拓展和分析。结果表明:水泥养护龄期越长,其弹性模量越高,但随着时间增长,弹性模量增大的趋势逐渐放缓,到28 d时趋于平稳;ITZ(界面过渡区)厚度是水泥弹性模量的重要影响因素,厚度的增加会使水泥的弹性模量极大地减小;微珠的密度与弹性模量共同影响水泥的弹性模量。

玻璃微珠强化黑曲霉浸出低品位锂云母

以黑曲霉作为浸矿菌株,添加不同直径、浓度的玻璃微珠对低品位锂云母进行浸出,研究玻璃微珠强化真菌浸矿的机理。将浸出率最高的T_(1-40)与浸出率最低的T_(5-60)进行比较。研究结果表明:小粒径玻璃微珠能提高黑曲霉生物量,促进有机酸分泌,同时对矿石造成机械损伤,进而强化锂的浸出。含菌对照组30 d锂的浸出率为2.53%,而添加玻璃微珠后锂浸出率可达3.19%,使浸出率提高了26%。T_(1-40)的草酸、柠檬酸和葡萄糖酸的质量分数分别增加了62%、11%和25%,而T_(5-60)中柠檬酸质量分数减少了34%。玻璃微珠会对矿石表面进行物理撞击而形成机械损伤。XRD和XPS表明玻璃微珠会加重黑曲霉对矿物结构的破坏。在有机酸作用下金属离子键发生了断裂。本研究有助于理解宏观颗粒与黑曲霉的相互作用,以及玻璃微珠对低品位锂矿浸出的影响。

空心玻璃微珠在涂料中的应用与研究进展

简述了空心玻璃微珠的表面改性方法以及在涂料中的应用情况,分类总结了其在隔热涂料、防火涂料、吸波涂料和防腐涂料中的最新研究进展,并对未来空心玻璃微珠在涂料中的应用方向拓展进行了展望。

有机硅/改性空心玻璃微珠复合材料的制备与性能研究

以缩合型有机硅为有机树脂基体,以改性空心玻璃微珠为无机填料,基于物理复合法制备出不同空心玻璃微珠含量的有机硅/改性空心玻璃微珠复合隔热材料。系统性研究其隔热机理、隔热性能、力学性能和热稳定性能,实现对复合隔热材料孔隙率和隔热性能的精准调控。研究结果表明,所制得的复合隔热材料的压缩强度最大值达到13.28 MPa,是纯有机硅材料的1.49倍,热导率最低为0.113 W/(m·K),比纯有机硅材料减小了37.91%。

梯度空心玻璃微珠诱导的分形自泵水凝胶的制备及其快速吸水性能研究

通过在水凝胶体系内引入梯度排布的空心玻璃微珠(hollow glass microsphere,HGM),制备了一种具有超高导水效率的分形自泵(fractal self-pumping,FS)水凝胶。在所制备的分形自泵空心玻璃微珠水凝胶(FS-HGM hydrogel)中,水凝胶骨架通过硅烷偶联剂将相邻空心玻璃微珠紧密结合固定,在玻璃微球间形成了逐级变小的亲水分形毛细微通道。结果表明,独特的分形毛细微通道极大地提高了水凝胶的导水性能,在动态接触角实验中表现出超过传统水凝胶约240倍的吸水速率,并且吸水效率随着FS-HGM水凝胶层的增厚有所提升。所制备的快速吸水分形凝胶通过高效移除过量渗出液,加速烫伤伤口愈合,为临床应用中输运生物流体开辟了新途径。

空心玻璃微珠改性对喷涂型环氧涂层性能影响

目的通过表面改性提升空心玻璃微珠(HGM)在喷涂型环氧涂层中的分散性并提升涂层性能。方法应用KH560作为桥联单元,链接NaOH刻蚀后HGM表面的羟基与CTPB的端羧基,制备HGM-CTPB。应用SEM、FTIR、TGA和UV对过程中各表面改性HGM的表面形貌、接枝基团及在环氧涂层中的分散性进行分析,并将HGM-CTPB作为低密度填料加入环氧涂层中,研究其添加量对涂层的附着力、柔韧性、耐冲击性、表面粗糙度以及耐腐蚀性能的影响。结果CTPB可通过KH560成功桥接在NaOH刻蚀过的HGM表面,所制备的HGM-CTPB相较于HGM本身、NaOH刻蚀HGM以及KH560接枝改性的HGM可在环氧涂层中实现更为均匀的分散,同时CTPB基团可与树脂分子反应将HGM牢固锚定。将HGM-CTPB作为填料,其添加量与环氧树脂质量比为0.08和0.16时,所制备的环氧涂层性能较优。面密度较纯环氧涂层分别降低5.6%和11.3%;涂层附着力分别提高0.97、2.14MPa,达到15.57、16.74MPa,依据国标方法,涂层可耐50cm·kg的正、反向冲击,柔韧性达到1 mm;在60℃,浓度为5%(质量分数)的热盐水中浸泡144 h后,低频阻抗可以保持在10^(8)Ω以上,较纯环氧涂层提升2个数量级。结论CTPB的成功接枝可以使HGM在环氧涂层中实现最优的分散性,并与树脂基体实现良好结合;适量添加HGM-CTPB,可显著降低环氧涂层面密度,提升附着力和耐腐蚀性。

粉煤灰玻璃微珠含量快速测定方法

利用颗粒图像分析技术,对粉煤灰玻璃微珠含量进行快速测定。通过对真粉煤灰样品群和伪劣粉煤灰样品群的粒度分布、粒形分布数据进行统计和对比分析,找出不规则度峰值和不规则度区间占比两个参数值作为判别真粉煤灰及伪劣粉煤灰的粒形参数。采用盲样和掺杂真粉煤灰的伪劣粉煤灰样品验证,证明不规则度峰值和不规则度区间占比判定参数有效,从而解决了对真粉煤灰和伪劣粉煤灰进行快速鉴定的难题。

空心玻璃微珠在高性能保温涂料中的应用

通过对比不同种类的玻璃微珠,得到可以赋予涂料更低保温性能的玻璃微珠HL20;通过加入不同量的水分,得出了适量的水分不会对涂料性能造成不利影响,甚至还会在一定范围内对保温性能及粘接强度有利;通过不同玻璃微珠HL20用量的对比得出了较优的玻璃微珠添加量;通过HL20及HL25分别与不同量气凝胶浆体(固含22%左右)复配制备涂料的数据对比,最终得出HL20制备的保温涂料综合性价比要远远优于添加气凝胶浆的涂料;通过实验室较优配方与市场上现有涂料的性能对比,得出了实验室使用玻璃微珠HL20制备的保温涂料综合性能均优于市场配方,并且价格上要远远低于使用气凝胶制备的涂料A。

空心玻璃微珠-聚丙烯复合材料的制备及力学物理性能

以空心玻璃微珠(HGB)为填料通过熔融共混法制备空心玻璃微珠/聚丙烯(PP)复合材料,使用马来酸酐接枝聚丙烯(MA-g-PP)作为相容剂,并对HGB进行表面改性处理,研究了空心玻璃微珠表面处理和含量对复合材料力学物理性能的影响。结果表明,经表面改性的HGB与PP基体的界面结合力强、HGB分布均匀;随空心玻璃微珠体积分数的增加,复合材料的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度都表现为先上升后下降的趋势;复合材料的密度逐渐下降。当空心玻璃微珠的体积分数为12%时,复合材料综合性能较好。

中空玻璃微珠填料对膨胀型防火涂料的隔热影响

为增强膨胀型防火涂料的隔热性能,本文以中空玻璃微珠为填料,实验研究了其对防火涂料的隔热影响。结果表明,涂层中均匀分散的中空玻璃微珠,能够阻滞热量的传递,与涂层受热后形成的膨胀层相结合,共同提升涂层的隔热效果。但中空玻璃微珠添加体积、粒径和导热系数的不同,都会对涂层的膨胀产生影响。因此,在实际工程中要优化中空玻璃微珠的选择与添加,以提升防火涂料的保护效果。

玻璃微珠填充硅树脂可磨耗层的制备工艺及其在航空发动机静子组合件上的应用

树脂基可磨耗层是航空发动机静子组合件的重要组成部件,利用其可磨耗性可保护转动件与静子组合件,并通过减小转动件与静子组合件之间的间隙优化航空发动机性能。采用加成型硅树脂为基体,研究不同粒径与堆积密度的实心/空心玻璃微珠对复合磨耗层加工性能的影响规律;采用专用磨耗试验机模拟高速叶片磨耗工况,研究不同种类与含量玻璃微珠对硅树脂复合材料磨耗性能的影响规律。结果表明:H型(粒径分布20~80 um)空心玻璃微珠填充硅树脂复合材料具有优异的表面质量、流淌性与综合性能。通过玻璃微珠填充填料优选与含量调控,结合工装设计以及灌注工艺参数调控,形成玻璃微珠填充硅树脂可磨耗层的可控制备工艺,并在航空发动机静子组合件上得到应用与验证。

预吸水空心玻璃微珠的内养护作用研究

本文采用预吸水空心玻璃微珠制备内养护砂浆,研究了预吸水空心玻璃微珠的释水特性及减缩效果,探明了内养护水在水泥水化进程中的作用,阐明了预吸水空心玻璃微珠的内养护作用机制。结果表明,空心玻璃微珠表面开孔孔径尺寸为1~20μm。在相对湿度为97.5%的环境中,预吸水空心玻璃微珠的释水百分比大于95%。将预吸水空心玻璃微珠引入内养护水后,随着内养护水胶比增加,内养护砂浆的自收缩逐渐减小。内养护水可以提高水泥浆体内部的相对湿度和水泥的水化程度,显著延长水泥浆体的湿度饱和期,从而减小混凝土/砂浆的早期自收缩。

氨基-磷酸改性铁基空心玻璃微珠催化剂用于天然气湿法氧化脱硫

目的为了避免常规天然气湿法氧化脱硫工艺中硫磺沉积引发的设备堵塞问题,开发了一种氨基-磷酸双官能团改性的铁基空心玻璃微珠(HGB)催化剂,用于脱硫-再生分步进行方案中脱硫富液的非均相催化氧化再生。方法采用红外光谱表征催化剂的结构。通过静态脱硫实验研究了硅烷偶联剂KH-550的配比、焙烧温度、FeCl 3投加量等因素对脱硫剂再生及脱硫效果的影响,并考查了催化剂的重复使用性能。结果氨基-磷酸改性铁基HGB催化剂可实现脱硫富液的有效再生,且能在酸性的脱硫液中保持稳定,在温度为300℃下焙烧6 h、HGB与KH-550质量比为1∶8、HGB与FeCl_(3)·6H_(2)O质量比为1∶5的条件下制备的铁基HGB催化剂具有最佳催化性能,对脱硫液重复再生3次后,脱硫液性能基本保持稳定。红外光谱分析结果表明催化剂结构保持完好。结论氨基-磷酸改性铁基HGB催化剂在天然气湿法氧化脱硫领域中对脱硫富液的再生具有较好的效果,可为目前脱硫富液的再生提供新的选择。

空心玻璃微珠对加成型有机硅灌封胶硫化性能的影响

通过不同方式对空心玻璃微珠填料表面进行处理,检测了填料滤液的pH值和电导率。利用有机硅灌封胶在硫化过程中黏度翻倍时间和失粘时间的变化趋势,研究了不同处理方式得到的空心玻璃微珠对有机硅灌封胶硫化性能的影响。实验结果表明:当硅乙烯基与硅氢物质的量比为1∶1时,加成型有机硅灌封胶硫化时间合适;不同处理方式的空心玻璃微珠滤液的pH值变化不大,但电导率差异明显;空心玻璃微珠的处理方式对有机硅灌封胶硫化性能和存放稳定性的影响差异也较大。其中,经乙烯基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、UM08处理后的微珠,其表面因杂质被有效去除或包裹,对加成型有机硅灌封胶的硫化性能和贮存稳定性影响较小。

空心玻璃微珠对双组分有机硅中空玻璃密封胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)为基础聚合物,重质碳酸钙和纳米碳酸钙为补强填料制得双组分有机硅中空玻璃密封胶的A组分。以黑色浆、交联剂、偶联剂和催化剂制得B组分。将占A组分质量0%、0.5%、1.0%、1.5%和2.0%的107硅橡胶,用等质量的空心玻璃微珠替代后制备密封胶,研究了空心玻璃微珠用量对A组分密度、黏度、挤出速率和成本的影响,以及对双组分密封胶表干时间、拉断时间、拉伸强度、断裂伸长率和耐老化性能的影响。结果表明,随着空心玻璃微珠用量从0增加到2.0%,A组分的密度和挤出速率、密封胶的断裂伸长率、单桶A组分成本降低,A组分黏度升高,混合后密封胶的表干时间和拉断时间缩短,密封胶的拉伸强度、热老化和水紫外老化性能均无明显变化。较佳的空心玻璃微珠用量为1.0%,此条件下制备双组分有机硅中空玻璃密封胶,A组分的密度为1.652 g/cm^(3)、黏度为228000 mPa·s、挤出速率为18 g/15 s,混合后密封胶的表干时间为47 min、拉断时间为75 min,固化后密封胶的拉伸强度为0.73 MPa、断裂伸长率为36.28%,单位体积A组分成本减少约0.5%。

空心玻璃微珠添加量对有机硅高导热灌封胶性能影响的实验研究

本实验以双组分加成型硅凝胶为主要原料,氧化铝为导热填料,添加空心玻璃微珠、铂金催化剂等制得低介电有机硅高导热灌封胶。研究了添加不同质量百分比的空心玻璃微珠增强导热灌封胶的力学性能、体积电阻率、导热系数、击穿电压和低介电常数。结果表明:随着空心玻璃微珠添加量的逐渐上升,灌封胶的黏度呈现逐渐上升趋势,导热系数、比重、介电常数等逐渐降低;当空心玻璃微珠的添加量达到3.0%时,灌封胶的导热系数降低至0.9W/mK,介电常数达到4.186(1mhz)。

改性空心玻璃微珠对约束层轻量化影响研究

为制备低密度、高模量的轻量化约束阻尼材料,使用A187对空心玻璃微珠表面进行改性处理,通过扫描电镜观察改性结果。进一步将改性后的空心玻璃微珠加入到约束阻尼涂料中,通过力学性能、极限氧指数、导热系数、复合损耗因子等测试,考察改性后的空心玻璃微珠对约束层各项性能的影响。结果表明:A187可以成功完成表面改性,随着空心玻璃微珠用量的增加,约束层密度降低、模量降低、黏度先降低后升高、氧指数提高、导热系数降低。添加6%改性空心玻璃微珠后,弯曲模量保持率为90.2%,密度降低16.67%,阻尼损耗因子整体温域仅少量降低,降低约束层密度的同时,保证了阻尼材料的降噪特性。