游离硼含量对空心玻璃微球耐压性能的影响

本实验通过将产品耐压性能不同的两组相同工艺制备的空心玻璃微球产品进行理化分析,分别对析出液进行电导率测试,对产品及析出液进行电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)和X射线光电子能谱(XPS)测试。测试结果表明,成分、粒径、密度方面相同的两种样品,ICP测试反映出HGM2析出液中游离硼元素比HGM1高8.6%,XPS测试反映出HGM2样品B/Si峰面积比HGM1少13%。表明在两组空心玻璃微球样品的结构中,硼元素参与玻璃化成键越充分,产品的耐压强度越高。而在水溶液中析出的含量可以作为反映产品强度性能的检测点和评价指标。本实验为空心玻璃微珠的制备工艺改进和应用工艺开发提供了理论依据。

利用空心微球制备超轻泡沫玻璃及其性能研究

本工作研究了一种利用空心微球制备超轻泡沫玻璃的新方法,以废玻璃粉为主要原材料制备高气孔率的空心微球,研究了空心微球的发泡过程和发泡机理,利用空心微球发泡法制备出了超轻质泡沫玻璃。结果表明:空心微球气孔率高,发泡过程可控,可以制备气孔尺寸均匀、高气孔率的泡沫玻璃。随着玻璃粉粒径的减小,空心微球的体积膨胀率逐渐增加,当玻璃粉D50为4.3μm时,空心微球的最大体积膨胀率约为280%。随着烧结温度的升高,泡沫玻璃的容重降低,气孔率增加,泡沫玻璃中析晶增多,主要晶相包括SiO2(石英)、SiO2(鳞石英)和Na_(2)Ca_(3)Si_(6)O_(16)(失透石)。当烧结温度为725~800℃时,可以制备气孔率大于95%的超轻泡沫玻璃。本工作提出的空心微球发泡法对制备无机多孔材料具有较为广泛的适用性。

用于ICF靶的空心玻璃微球的干凝胶法制备

为用干凝胶法制备用于ICF靶的空心玻璃微球（HGM）．研究了载气组份、温度和压力对成球过程和HGM品质的影响，优化了制备工艺参数。结果表明：提高载气中氦气的含量，有利于增加干凝胶粒子的成球率和HGM的纵横比；适当提高载气中氩气的含量，有利于提高HGM的表面质量。降低载气压力可以提高HGM的纵横比；升高载气温度可以提高干凝胶粒子成球率和HGM品质。当载气中氦气的体积分数在50％～80％，载气压力在（0．75～1．00）×10^5Pa，载气温度在1500～1650℃时．干凝胶粒子的成球率较高，HGM的球形度、同心度和表面光洁度较好。制备得到了直径100-500μm、壁厚0．5～3．0μm的HGM，其耐压强度、抗大气侵蚀性能和表面粗糙度等指标均满足ICF物理实验要求。

液滴法制备空心玻璃微球的过程分析

将液滴法制备空心玻璃微球 (HGM)的过程划分为液滴的形成、凝胶球壳的形成与干燥、干凝胶球壳的熔炼等阶段 ,分析了各阶段的物理过程 ,提出了控制液滴大小、初始速率和液滴中玻璃形成物含量的定量方法 ,阐述了炉体轴向温度分布。

空心玻璃微球化学镀镍研究

研究了先偶联、再活化的前处理工艺 ;分别考察了 1 6、2 4、3 2、4 0、4 8g的 5种装载量时磁性微球的形貌 ;对前处理过的微球进行化学镀镍得到镍包覆空心玻璃微球 ,分别使用扫描电镜、X射线能谱仪和X射线衍射仪对镍镀层的形貌结构、成分和晶体结构进行了表征。研究表明 ,偶联处理有助于空心玻璃微球在活化过程中吸附钯 ,使活化微球中钯的摩尔分数从 0提高到 0 10 5 3%。控制装载量为 2 4～ 4 0g/L ,可以得到包覆完整、均匀的镍镀层 ;镀层的主要成分是Ni,其摩尔分数为 98 2 174 % ;镀层Ni的晶体结构为面心立方结构 。

空心玻璃微球表面功能化及其应用研究进展

空心玻璃微球是一种新型无机非金属材料,具有质轻、高强、隔热、耐腐蚀、流动性好等特性,具有广阔的应用前景。对空心玻璃微球进行表面功能化可进一步扩展其应用领域。综述了空心玻璃微球表面包覆、表面接枝、表面镀膜、表面沸石化等改性方法,并就其在隐身、环境等领域的应用进行了探讨。

Al_2O_3引入对空心玻璃微球化学稳定性的提高

为了提高液滴法空心玻璃微球 (HGM)的化学稳定性 ,以络合方式在玻璃溶液中引入Al3 +使形成的HGM玻璃中Al2 O3 含量达 1.5 %mol,升高液滴炉精炼区温度至 140 0℃ ,加大炉内轴向抽气速率至 6～ 7cm/s(2 5℃ ,0 .10 1MPa) ,制备出直径 45 0～ 5 5 0 μm、壁厚 0 .8～ 1.5 μm的HGM ,并依次用 90℃的 0 .5MNH4 F + 0 .1MHNO3 水溶液、热水和丙酮漂洗HGM 5min、2次 ,将HGM暴露于大气 ,测试表面出现斑点的时间和表面粗糙度的变化 .结果表明 ,HGM表面出现斑点的时间由 5d推迟到 2 0d ,且表面粗糙度变化减缓 .

载气环境对液态空心玻璃微球运动状态的影响

研究了载气组份、温度、压力以及微球直径和壁厚对液态空心玻璃微球在炉内运动状态的影响。结果表明:在用干凝胶法制备空心玻璃微球工艺的常用载气组份、温度和压力范围内,载气的组份、温度和压力对相同直径和壁厚的液态玻璃微球在炉内运动速度的影响小于8. 3%,但载气组份和压力对液态玻璃微球运动雷诺数和韦伯数的影响很显著。玻璃微球的直径和壁厚是液态玻璃微球运动速度、雷诺数和韦伯数的重要影响因素。提高载气中的氦气含量或降低载气压力可以降低载气对液态玻璃微球的非球形化作用,提高载气温度可以降低其球形化的阻力。

空心玻璃微球高压贮氢技术

利用炉内成球技术制备的亚毫米量级空心玻璃微球进行实验,系统研究了玻璃微球高压贮氢技术.玻璃微球直径150～250μm,壁厚0.9～4.0μm.采用气体渗透法充氢,在高温时,气体扩散进入微球内,温度降低后气体不容易扩散出来,即可实现贮氢.通过控制外界温度和气氛可实现氢气的贮存和释放.对于直径200μm,壁厚1μm的空心玻璃微球,在350℃充气的平衡时间约6～10h,充气平衡后,微球内外压基本相等.在室温条件下,微球的保气半寿命约40～50d.对于直径200μm,壁厚2μm的空心玻璃微球,球内氢气最高压力可达20～25MPa,单位质量贮氢效率为13%～16%.

液滴法制备空心玻璃微球的模拟计算

通过对液滴法制备空心玻璃微球的成球过程进行分析 ,建立了成球过程数学模型 ,定量描述了液滴的形成、液滴的封装、凝胶球壳的形成与干燥 ,发泡剂的分解 ,球壳的预热与熔炼、冷却与收集等过程中 ,液滴 /球壳的大小、速率、壁厚、气压等随操作条件的变化 ,计算了抽气速率、发泡剂浓度、玻璃溶液浓度和初始液滴大小等的改变对成球过程的影响 ,并进行了初步验证实验。

干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程的数值模拟

基于对干凝胶粒子在干凝胶炉内吸热、封装、发泡、精炼和冷却过程的传热、传质和运动分析,建立了空心玻璃微球炉内成球过程的数学模型,并模拟了干凝胶粒子在炉内自由下落过程中温度、速度和直径的变化、粒子/微球与载气之间的温差及热传递系数在成球过程中的变化趋势.结果表明,在吸热封装阶段,干凝胶粒子表面升温速率非常高(1000～2000℃/s),能在很短时间(<1s)和距离(<4.5cm)内完成封装过程.提高载气的传热性能并不能显著增大液态玻璃微球的降温速率,提高制备炉冷却区的轴向温度梯度是增加其降温速率以提高空心玻璃微球几何对称性和表面粗糙度的关键.实验与模拟结果基本一致.

由玻璃组成计算空心玻璃微球的耐压强度

根据玻璃性质的加和性原则 ,分别由玻璃组成计算了空心玻璃微球 (HGM)的弹性模量、拉伸强度和抗压强度 ,并利用经验公式计算了 6种配方HGM在不同形状因子下的耐内压强度和耐外压强度。初步实验验证表明

干凝胶法制备空心玻璃微球的炉内成球过程分析

基于干凝胶粒子炉内成球过程的分解实验结果及各阶段中间产物的分析测试结果,通过对干凝胶法制备空心玻璃微球工艺的传热、传质和运动的过程分析,将干凝胶法制备空心玻璃微球炉内成球过程合理简化为吸热、封装、气泡形成及聚并、精炼、冷却5个阶段。吸热阶段的升温速率以及发泡剂的分解温度和发泡效率、精炼阶段的精炼时间和温度、冷却阶段的冷却速率是影响干凝胶法制备空心玻璃微球工艺和空心玻璃微球最终质量的关键因素。

ICF靶用空心玻璃微球耐压性能测试

利用自行研制的空心微球耐外压装置和充气装置,测试了目前激光惯性约束聚变实验打靶使用的空心玻璃微球耐内压能力和耐外压能力。空心玻璃微球采用液滴法制备,直径为180～250μm、壁厚为0.8～4.0μm。理论计算表明,当微球纵横比超过90时,耐外压能力与球壳材料的杨氏模量有关,由此测量得到的空心玻璃微球杨氏模量为55～75 GPa。玻璃微球的耐内压能力主要与球壳材料的抗拉强度有关,实验测量得到的玻璃微球抗拉强度为90～140 MPa。

干凝胶粒子物性对空心玻璃微球炉内成球过程的影响

为实现干凝胶法制备惯性约束聚变靶用空心玻璃微球(HGM)炉内成球工艺过程的有效控制,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了干凝胶粒子直径、比热容、发泡剂质量分数和辐射吸收系数对干凝胶粒子炉内成球过程及最终HGM性能参数的影响。结果表明,随着干凝胶粒子直径和/或比热容的增大,干凝胶粒子在吸热封装阶段的升温速率显著降低,在炉内成球过程各工艺阶段的停留时间快速下降,尤其是在精炼阶段的停留时间急剧缩短。降低干凝胶粒子的比热容和/或提高干凝胶粒子的发泡剂质量分数,HGM的直径和壁厚均匀性增大,高质量空心球的比例也相应提高。干凝胶粒子的辐射吸收系数变化对炉内成球过程几乎没有影响。

激光聚变靶用空心玻璃微球制备方法

高质量的空心玻璃微球一直是激光惯性约束聚变实验最广泛采用的靶丸之一,因商用空心玻璃微球的生产方法不能满足实验需要,陆续开发了新的制备方法,如液滴法、干凝胶法、溅射法和降解芯轴技术等。综述了几种方法的制备原理、成球过程、微球产品的特点、在惯性约束聚变实验制靶中的地位以及国内外发展现状等。液滴法制备的微球直径小、壁较薄,干凝胶法制备的微球直径稍大、壁较厚,溅射法主要用于制备阻气层,而降解芯轴技术则将空心玻璃微球产品直径和壁厚范围扩大,所制备的空心玻璃微球是所有制备方法中直径最大和性能最好的。

空心玻璃微球附载TiO_2光催化降解有机磷农药

有机磷农药废水的处理目前大多采用生化法，但是处理后的废水中有机磷的含量仍远远高于国家关于废水的排放标准．近年来，利用半导体粉末作为光催化剂降解有机污染物的研究已有许多报道［１，２］．文献［３－５］报道了利用光催化剂的悬浮体系降解有机磷化合物的研究，结...

载气组份对空心玻璃微球炉内成球过程的影响

为实现惯性约束聚变靶用空心玻璃微球的干凝胶法高效制备,从数值模拟和工艺实验两个方面研究了载气组份对干凝胶粒子炉内成球过程及最终空心玻璃微球性能的影响。结果表明：载气组份显著影响粒子/微球与载气之间的热量和质量传递过程,但载气组份对粒子/微球在炉内的下落速度影响很小;提高载气中氦气的体积分数可以显著提高干凝胶粒子在吸热阶段的升温速率,更为迅速有效地完成封装过程,这不仅使得干凝胶粒子发泡成为空心球的比例增大,而且还有利于制备得到大纵横比的空心玻璃微球;但是,在载气中保持适当体积分数的氩气,有利于提高玻璃微球的表面质量和成品率。当载气中氦气的体积分数在50%－80%时,干凝胶粒子的成球率较高,空心玻璃微球的球形度、同心度和表面粗糙度能满足制靶要求。

空心玻璃微球与载气之间传热过程的影响因素

为实现玻璃微球与载气之间传热过程的定量控制,建立了玻璃微球与载气之间的热传递模型,研究了载气组份、温度、压力以及微球直径和壁厚对玻璃微球与载气之间传热过程的影响。结果表明在干凝胶法制备空心玻璃微球工艺中常用载气组份、温度和压力范围内,载气温度和压力对玻璃微球与载气之间传热阻力的影响都可以忽略,但载气中的氦气含量对微球与载气之间传热阻力的影响很显著。随着微球壁厚的增大,玻璃微球与载气之间传热阻力显著增加。因此,改变载气中的氦气含量可以作为控制微球与载气之间传热过程的有效方法,并且随着微球壁厚的增大,提高载气中的氦气含量对增强载气与微球之间传热性能的作用逐渐增强。

空心玻璃微球附载TiO_2清除水面漂浮的油层

以空心玻璃微球为载体，采用浸涂法制备出ＴｉＯ２／ｂｅａｄｓ光催化剂．研究了利用ＴｉＯ２／ｂｅａｄｓ光催化剂降解水面漂浮的正十二烷及甲苯的可行性．结果表明，３７５Ｗ中压汞灯照射１２０ｍｉｎ，正十二烷的光催化去除率达９３．５％，光照８０ｍｉｎ时甲苯被完全光催化去除；通入空气有利于正二十烷及甲苯的光催化去除，外加微量的Ｈ２Ｏ２（５．０ｍｍｏｌ／Ｌ）可大大提高光催化去除率，向反应液中加入少量Ｎａ＋对正十二烷及甲苯的光催化去除率无明显的影响．