жаңылыктар

Көңдөй айнек микросфераларыжана алардын курама материалдары

Терең деңизде колдонулуучу жогорку бекемдиктеги катуу калкып жүрүүчү материалдар, адатта, калкып жүрүүнү жөнгө салуучу чөйрөлөрдөн (көңдөй микросфералар) жана жогорку бекемдиктеги чайыр композиттеринен турат. Эл аралык деңгээлде бул материалдар 0,4–0,6 г/см³ тыгыздыкка жана 40–100 МПа кысуу күчүнө жетет жана ар кандай терең деңиз жабдууларында кеңири колдонулуп келет. Көңдөй микросфералар - бул газ менен толтурулган атайын структуралык материалдар. Материалдык курамына жараша, алар негизинен органикалык композиттик микросфералар жана органикалык эмес композиттик микросфералар болуп бөлүнөт. Органикалык композиттик микросфералар боюнча изилдөөлөр активдүүрөөк жүрүп жатат, анда полистирол көңдөй микросфералар жана полиметилметакрилат көңдөй микросфералар камтылган. Органикалык эмес микросфераларды даярдоо үчүн колдонулган материалдарга негизинен айнек, керамика, бораттар, көмүртек жана учуучу күл ценосфералары кирет.

Ичи көңдөй айнек микросфералары: аныктамасы жана классификациясы

Ичи көңдөй айнек микросфералары – бул кичинекей бөлүкчөлөрдүн өлчөмү, тоголок формасы, жеңил салмагы, үн изоляциясы, жылуулук изоляциясы, эскирүүгө туруктуулугу жана жогорку температурага туруктуулугу сыяктуу эң сонун касиеттерге ээ болгон органикалык эмес металл эмес тоголок микропорошок материалынын жаңы түрү. Ичи көңдөй айнек микросфералары аэрокосмостук материалдарда, суутек сактоочу материалдарда, катуу калкып жүрүүчү материалдарда, жылуулук изоляциялоочу материалдарда, курулуш материалдарында жана боёктордо жана каптоолордо кеңири колдонулуп келет. Алар жалпысынан эки категорияга бөлүнөт:

1 Негизги курамы SiO2 жана металл оксиддеринен турган ценосфераларды жылуулук электр станцияларында электр энергиясын өндүрүү учурунда пайда болгон күлдөн алууга болот. Ценосфералар арзаныраак болгону менен, алардын тазалыгы начар, бөлүкчөлөрдүн өлчөмү кеңири тараган жана атап айтканда, бөлүкчөлөрдүн тыгыздыгы жалпысынан 0,6 г/см3тен жогору, бул аларды терең деңиздерде колдонуу үчүн калкып жүрүүчү материалдарды даярдоого жараксыз кылат.

2 Жасалма жол менен синтезделген айнек микросфералары, алардын бекемдигин, тыгыздыгын жана башка физикалык-химиялык касиеттерин процесстин параметрлерин жана чийки заттын курамын тууралоо менен көзөмөлдөөгө болот. Кымбатыраак болгону менен, алардын колдонулуш чөйрөсү кеңири.

Ичи көңдөй айнек микросфераларынын мүнөздөмөлөрү

Катуу калкып жүрүүчү материалдарда көңдөй айнек микросфераларын кеңири колдонуу алардын эң сонун мүнөздөмөлөрүнөн ажырагыс.

①Көңдөй айнек микросфераларыкөңдөй ички түзүлүшкө ээ, бул жеңил салмакка, төмөн тыгыздыкка жана төмөн жылуулук өткөрүмдүүлүккө алып келет. Бул композиттик материалдардын тыгыздыгын бир топ төмөндөтүп гана тим болбостон, аларга эң сонун жылуулук изоляциясын, үн изоляциясын, электр изоляциясын жана оптикалык касиеттерди берет.

2 Көңдөй айнек микросфералары тоголок формада болуп, аз кеуектүүлүк (идеалдуу толтургуч) жана сфералар тарабынан полимердин минималдуу сиңирилиши сыяктуу артыкчылыктарга ээ, ошондуктан матрицанын агып кетүүчүлүгүнө жана илешкектүүлүгүнө аз таасир этет. Бул мүнөздөмөлөр композиттик материалда чыңалуунун акылга сыярлык бөлүштүрүлүшүнө алып келет, ошону менен анын катуулугун, катуулугун жана өлчөмдүк туруктуулугун жакшыртат.

3 Көңдөй айнек микросфералары жогорку бекемдикке ээ. Негизинен, көңдөй айнек микросфералар жука дубалдуу, капкактын негизги компоненти болгон герметикалык сфералар болуп саналат жана жогорку бекемдикти көрсөтөт. Бул композиттик материалдын бекемдигин жогорулатат, ошол эле учурда тыгыздыгын төмөн сактайт.

Көңдөй айнек микросфераларын даярдоо ыкмалары
даярдоонун үч негизги ыкмасы бар:
1. Порошок ыкмасы. Алгач айнек матрицасы майдаланып, көбүктөндүрүүчү агент кошулуп, андан кийин бул майда бөлүкчөлөр жогорку температуралуу мештен өткөрүлөт. Бөлүкчөлөр жумшарганда же эригенде, айнектин ичинде газ пайда болот. Газ кеңейгенде, бөлүкчөлөр көңдөй шарларга айланат, андан кийин циклон сепаратору же баштык чыпкасы менен чогултулат.

2 Тамчы ыкмасы. Белгилүү бир температурада, төмөнкү эрүү температурасына ээ затты камтыган эритме жогорку щелочтуу микросфераларды даярдоодогудай эле, жогорку температурадагы вертикалдык меште чачыратып кургатылып же ысытылат.

3 Кургак гель ыкмасы. Бул ыкма чийки зат катары органикалык алкоксиддерди колдонот жана үч процессти камтыйт: кургак гельди даярдоо, майдалоо жана жогорку температурада көбүктөндүрүү. Үч ыкманын тең айрым кемчиликтери бар: порошок ыкмасы мончоктордун пайда болуу ылдамдыгын төмөндөтөт, тамчы ыкмасы начар бекемдиктеги микросфераларды пайда кылат жана кургак гель ыкмасы чийки заттын баасын жогорулатат.

Ичи көңдөй айнек микросферасынын курама материалынын субстраты жана курама ыкмасы

Жогорку бекемдиктеги катуу калкып жүрүүчү материалды түзүү үчүнкөңдөй айнек микросфералар, матрицалык материал төмөнкү тыгыздык, жогорку бекемдик, төмөнкү илешкектүүлүк жана микросфералар менен жакшы майлоо сыяктуу эң сонун касиеттерге ээ болушу керек. Учурда колдонулуп жаткан матрицалык материалдарга эпоксиддик чайыр, полиэстер чайыры, фенолдук чайыр жана силикон чайыры кирет. Алардын арасында эпоксиддик чайыр жогорку бекемдиги, төмөнкү тыгыздыгы, төмөн суу сиңирүүсү жана аз кургатуу менен кичирейүүсүнөн улам чыныгы өндүрүштө эң кеңири колдонулат. Айнек микросфераларын матрицалык материалдар менен куюу, вакуумдук импрегнация, суюктукту өткөрүп калыптоо, бөлүкчөлөрдү үймөктөө жана кысуу менен калыптоо сыяктуу калыптоо процесстери аркылуу композициялоого болот. Микросфералар менен матрицанын ортосундагы беттик абалды жакшыртуу үчүн микросфералардын бетин да өзгөртүү керек экенин, ошону менен композиттик материалдын жалпы иштешин жакшыртуу керектигин баса белгилөө маанилүү.