空心玻璃微珠常見的制備方法
1玻璃粉末法
玻璃粉末法是用預(yù)先制備好的含有SO3等氣體玻璃粉末,通過溫度1100-1500℃的火焰,這時(shí)溶解在玻璃粉末中的SO3等氣體由于溶解度的下降和窯爐環(huán)境氣氛的變化從玻璃內(nèi)部溢出,同時(shí)玻璃粉末在高溫下由于表面張力的原因球形化,將溢出氣體封閉在球形顆粒內(nèi),形成空心玻璃微珠。
優(yōu)點(diǎn):可設(shè)計(jì)多種玻璃體系、產(chǎn)品種類多、產(chǎn)品質(zhì)量高,適合高性能空心玻璃微珠;
缺點(diǎn):空心玻璃微珠產(chǎn)率低,成本高。
2 噴射造粒法
噴射造粒法是預(yù)先制成含有輔助專用試劑(硼酸、尿素、五硼酸銨)的硅酸鈉水溶液,然后再通過噴嘴將該溶液噴射到噴霧干燥器中,料滴經(jīng)過干燥后得到具有一定粒度組成的粉末顆粒,最后將粉末顆粒加熱發(fā)泡形成空心玻璃微珠。
美國(guó)3M公司最早使用這種工藝生產(chǎn)空心玻璃微珠,由于該工藝在產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性和均質(zhì)性等方面存在不足,人們通過研究在其中加入具有低熔點(diǎn)、高粘度、高表面張力趨向的金屬氧化物,以提高空心玻璃微珠性能。我國(guó)目前市場(chǎng)上銷售的空心玻璃微珠都是以此方法生產(chǎn)的。
優(yōu)點(diǎn):空心率高,成本相對(duì)低;
缺點(diǎn):物理和機(jī)械性能,特別是抗壓強(qiáng)度性能是要遠(yuǎn)低于玻璃粉末法生產(chǎn)的空心玻璃微珠。
3 液滴法
液滴法采用與噴射造粒法基本相同的原料,采用原料為水玻璃(m(SiO2):m(Na2O)=2)500份,加入同量10%五硼酸銨水溶液,混合均勻后噴至噴霧干燥塔中,干燥后制得空心玻璃微珠。
4 干燥凝膠法
將醇鹽配料后加入稀鹽酸中加水分解,凝膠化后在60℃、150℃下兩階段干燥為干燥凝膠,然后用球磨機(jī)粉碎,分級(jí)后得到干燥凝膠粉,投入立式1280℃電爐中發(fā)泡,制得空心玻璃微珠。
除以上四種方法,還有一些其他方法,如降解芯軸技術(shù)法等,但是都還處于研究階段,產(chǎn)量低、成本高,所以對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)沒有多大意義。