一种空心微珠抗压强度的增强方法与流程

    专利查询2025-10-21  6


    本发明涉及空心微珠处理,具体地,涉及一种空心微珠抗压强度的增强方法。


    背景技术:

    1、空心微珠是中空的,内含惰性气体的微小球形材料,其密度一般在0.1-0.7g/cm3,粒径范围一般为5-200μm。它是一种性能独特而稳定的中空微粒,由于其密度小、导热性能低、介电常数小、耐化学腐蚀等特点而广泛应用于固体浮力材料、石油化工、乳化炸药、隔热防火材料、隐形消声材料、高级绝缘材料、化工产品添加剂、低密度烧蚀材料等军事、民用及其他高科技领域。然而,随着科技的不断发展和新应用领域不断开发,对空心微珠的性能要求越来越高,尤其是抗压强度性能,如添加到聚合物材料制备成低密材料时,尤其是固体浮力材料,由于空心微珠抗压强度相对较低,空心微珠容易破碎,导致添加效果不明显,作用不强;目前商业上空心微珠很难达到其超高压低密度的使用要求,所以制备出一种超高压空心微珠一方面将有助于拓展空心微珠应用领域,另一方面将有助于提高以空心微珠作为添加剂的复合材料整体性能。研究发现由于玻璃微珠内部具有不均匀性,尤其是空位因热扩散而聚集,形成空隙,然后在应力的作用下形成裂纹核。裂纹核扩散到玻璃表面,聚集发展成为微裂纹。另外,玻璃表面的结构对微裂纹的生成也有影响。玻璃表面si-o-r+与空气中h2o的作用,生成sioh团。

    2、si-o-r++h2o=sioh+roh

    3、由于h+的尺寸比r+的尺寸小,玻璃微珠表面产生张应力容易引发表面微裂纹。玻璃微珠表面的微裂纹非常细小,到目前为止,还没有办法进行直接观察。玻璃属于典型的脆性材料具有很大的脆度,因此对微小缺陷也很敏感,玻璃微珠的强度决定于表面微裂纹的存在和小裂纹的受力扩展。

    4、在超高压情况下,这些细小微裂纹直接限制了空心微珠强度的上限,因此采用一种抗水等静压设备预先去除这些有微小裂纹及其它生产过程中产生的偏心、多腔等抗压强度低的空心玻璃微珠,从而提高剩余整体空心微珠产品的强度变得切实可行。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种空心微珠抗压强度的增强方法,旨在提高现有空心微珠强度。

    2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

    3、一种空心微珠抗压强度的增强方法,利用抗水等静压设备预先去除有微小裂纹及其它生产过程中产生的偏心、多腔等抗压强度低的空心微珠,从而得到超高压空心微珠。

    4、具体的,包括以下步骤:

    5、1.打压前将空心微珠原粉装在滤布袋中充分泡水,防止打压时受压瞬爆。

    6、2.利用抗水等静压设备按照升压速率1-30psi/秒进行升压,每100-1500psi保压2分钟观察无问题继续增压,至最高压保压30-60分钟后泄压。

    7、3.打压后的空心微珠进行重力漂选,用于去除破碎的玻璃微珠,选取漂浮在水面的空心微珠。

    8、4.利用压力检测设备检测重新获得的空心微珠,检测其抗压强度数值,得到一种超高压空心微珠。

    9、进一步地,步骤1中滤布袋的规格为200-1000目。

    10、进一步地,步骤1中充分泡水的时间为12-24小时。

    11、进一步地,由于空心微珠的密度不同,代表着标准抗压强度的不同,因此,步骤2中的最高压根据空心微珠的密度确定。

    12、需要进一步说明的是,上述方法同样适用于空心陶瓷球、无机空心球等产品的处理。

    13、本发明的有益效果:

    14、本发明利用一种抗水等静压设备预先去除空心微珠原粉中由于微小裂纹及其它生产过程中产生的偏心、多腔等抗压强度低的空心微珠,从而提高剩余整体空心微珠产品的强度。



    技术特征:

    1.一种空心微珠抗压强度的增强方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种空心微珠抗压强度的增强方法,其特征在于,步骤1中滤布袋的规格为200-1000目。

    3.根据权利要求1所述的一种空心微珠抗压强度的增强方法,其特征在于,步骤1中充分泡水的时间为12-24小时。

    4.根据权利要求1所述的一种空心微珠抗压强度的增强方法,其特征在于,由于空心微珠的密度不同,代表着标准抗压强度的不同,步骤2中的最高压根据空心微珠的密度确定。


    技术总结
    本发明公开了一种空心微珠抗压强度的增强方法,涉及空心微珠处理技术领域。传统空心微珠在制作过程中由于内部具有不均匀性,尤其是空位因热扩散而聚集,形成空隙,然后在应力的作用下形成裂纹核。裂纹核扩散到玻璃表面,聚集发展成为微裂纹。另外,玻璃表面的结构对微裂纹的生成也有影响。在超高压情况下,这些细小微裂纹直接限制了空心微珠强度的上限,本发明利用一种抗水等静压设备预先去除这些有微小裂纹及其它生产过程中产生的偏心、多腔等抗压强度低的空心微珠,从而提高剩余整体空心微珠产品的强度。

    技术研发人员:董为勇,彭寿,彭小波,王华文,徐佳馨,仲召进,曹欣,刘学理,李瑞
    受保护的技术使用者:中建材玻璃新材料研究院集团有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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