Алюмосиликатные полые микросферы (ценосферы) образуются в составе золы уноса при сжигании углей на ТЭС. По своим свойствам микросферы из энергетических зол близки к полым микросферам, которые получают из расплавов промышленными методами. Существенно, что стоимость полых микросфер из золы ТЭС в несколько раз ниже, чем получаемых промышленными методами.
Микросферы имеют форму, близкую к сферической, и гладкую внешнюю поверхность. Диаметр варьируется от 5 до 500 мкм. Газовая фаза, законсервированная внутри микросфер состоит в основном из азота, кислорода и оксида углерода.
Совокупность уникальных свойств микросфер: низкая плотность, малые размеры, сферическая форма, высокая твердость и температура плавления, химическая инертность обуславливают широчайший спектр применений микросфер в современной промышленности.
Преимущества использования микросфер
Сферическая форма Сферическая форма означает, что для увлажнения поверхности наполнителя потребуется меньше смол, крепителя, воды и т.д., чем для любого другого формового наполнителя. Это приводит к снижению расхода смол или крепителя, что в свою очередь дает возможность использовать смеси с высоким содержанием твердой составляющей, а также снизить усадочную деформацию и часто сократить затраты.
Сферические наполнители характеризуются высокой растекаемостью, так что их легко разбрызгивать, нагнетать насосом, наносить шпателем и т.д. Сферические наполнители снижают усадочную деформацию не только потому, что позволяют использовать более низкое содержание крепителя, но и непосредственно благодаря своей форме. При высокой концентрации сферы уплотнены, но дальнейшего уплотнения не происходит, как это может случиться с наполнителями неправильной формы в процессе усадки крепителя, а также испарения растворителя или воды. Таким образом, использование сфер способствует сохранению объема исходной продукции и, следовательно, они являются отличными наполнителями для мастик для герметизации трещин и швов, герметиков и т.д.
Легкость Преимущества низкой плотности очевидны: при 0,7 г/см3 плотность микросферы составляет примерно 25 % плотности других минеральных наполнителей, однако сохраняют достаточную прочность, чтобы выдержать необходимые процессы смешивания, присадки и обработки.
Строительная промышленность во всем мире активно переходит на легкие материалы. Низкая плотность обеспечивает удобство использования, большую легкость смешивания, снижение транспортных затрат, низкую просадку и перекос, легкость пескоструйной обработки, обработки резанием, сверления.
Инертность Алюмосиликатные микросферы обладают очень низкой реакционной способностью. Их химический состав обеспечивает высокую устойчивость к кислотам и щелочам. Они pH-нейтральны и не влияют на химический состав или реакции материалов или изделий, в которых они используются.
Свободная растекаемость Свободная растекаемость - качество микросферы, означающее, что ее легко использовать в заводских условиях. Ее легко подавать самотеком, не опасаясь закупорки, а в сухом виде ее можно подавать насосом или пневмотранспортом.
Изолирующие свойства Микросферы имеет низкую теплопроводность порядка 0,1 Вт/м-1К.-1. В связи с этим, она широко используется в качестве изоляционного материала для огнеупорной керамики, нефтепроводов, геотермических цементов, отделочного и штукатурного гипса для изоляции внешних стен зданий и во многих других случаях, когда требуется хорошая термоизоляция.
Высокая температура плавления Микросфера имеет высокую температуру плавления порядка 1200-1600 C, что значительно выше, чем температура плавления микросфер из синтетического стекла. Поэтому она широко используется для производства высокотемпературной изолирующей огнеупорной керамики, а также огнеупорных покрытий.
Твердость Твердая поверхность микросфер обеспечивает их высокую устойчивость к эрозии. Стекловидная оболочка микросферы полностью непроницаема для жидкостей и газов.
Электрические свойства Микросфера используется для создания теплоизоляционной радиопрозрачной керамики. Такая керамика обладает повышенной прочностью, малой объемной массой, низким коэффициентом теплопроводности и высокой радиопрозрачностью (на 20-30% выше, чем для керамики на основе плавленого кварца).
Области применения
Нефтяная промышленность: тампонажные материалы для нефтяных скважин, буровые растворы, дробильные материалы, взрывчатые вещества
Строительство: сверхлегкие бетоны, известковые растворы, жидкие растворы, цементы, штукатурка, покрытия, кровельные и звукозащитные материалы,
Керамика: огнеупорные материалы, огнеупорные кирпичи, покрытия, изоляционные материалы
Пластиды: нейлоновые, полиэтиленовые, полипропиленовые и др. материалы различных плотностей
Автомобилестроение: композиты, шины, комплектующие, звукозащитные материалы, грунтовка
