xəbərlər

Boş şüşə mikrosferlərvə onların kompozit materialları

Dərin dəniz tətbiqləri üçün yüksək möhkəmlikli bərk üzmə materialları ümumiyyətlə üzmə qabiliyyətini tənzimləyən mühitlərdən (boş mikrosferlər) və yüksək möhkəmlikli qətran kompozitlərindən ibarətdir. Beynəlxalq səviyyədə bu materiallar 0,4-0,6 q/sm³ sıxlığa və 40-100 MPa sıxılma gücünə çatır və müxtəlif dərin dəniz avadanlıqlarında geniş istifadə olunur. Boş mikrosferlər qazla doldurulmuş xüsusi struktur materiallardır. Material tərkibinə əsasən, onlar əsasən üzvi kompozit mikrosferlərə və qeyri-üzvi kompozit mikrosferlərə bölünür. Üzvi kompozit mikrosferlər üzərində tədqiqatlar daha aktivdir və hesabatlarda polistirol boş mikrosferlər və polimetil metakrilat boş mikrosferlər daxil edilmişdir. Qeyri-üzvi mikrosferlərin hazırlanması üçün istifadə olunan materiallara əsasən şüşə, keramika, boratlar, karbon və uçan kül senosferləri daxildir.

Boş Şüşə Mikrosferləri: Tərif və Təsnifat

Boş şüşə mikrosferlər kiçik hissəcik ölçüsü, sferik forma, yüngüllük, səs izolyasiyası, istilik izolyasiyası, aşınmaya davamlılıq və yüksək temperatur müqaviməti kimi əla xüsusiyyətlərə malik yeni bir növ qeyri-üzvi metal olmayan sferik mikrotoz materialdır. Boş şüşə mikrosferlər aerokosmik materiallarda, hidrogen saxlama materiallarında, bərk suya davamlılıq materiallarında, istilik izolyasiya materiallarında, tikinti materiallarında və boya və örtüklərdə geniş istifadə edilmişdir. Onlar ümumiyyətlə iki kateqoriyaya bölünür:

① Əsasən SiO2 və metal oksidlərindən ibarət olan senosferlər istilik elektrik stansiyalarında elektrik enerjisi istehsalı zamanı əmələ gələn uçucu küldən əldə edilə bilər. Senosferlər daha ucuz olsa da, onların təmizliyi zəifdir, hissəcik ölçüsü genişdir və xüsusən də hissəcik sıxlığı ümumiyyətlə 0,6 q/sm3-dən çoxdur ki, bu da onları dərin dəniz tətbiqləri üçün üzmə materiallarının hazırlanması üçün yararsız edir.

2 Süni şəkildə sintez edilmiş şüşə mikrosferlər, möhkəmliyi, sıxlığı və digər fiziki-kimyəvi xüsusiyyətləri proses parametrlərini və xammal formulalarını tənzimləməklə idarə oluna bilər. Daha bahalı olsalar da, daha geniş tətbiq sahəsinə malikdirlər.

Boş Şüşə Mikrosferlərinin Xüsusiyyətləri

Bərk suya davamlı materiallarda içiboş şüşə mikrosferlərin geniş tətbiqi onların əla xüsusiyyətlərindən ayrılmazdır.

①Boş şüşə mikrosferləriçi boş bir quruluşa malikdir, bu da yüngüllük, aşağı sıxlıq və aşağı istilik keçiriciliyi ilə nəticələnir. Bu, kompozit materialların sıxlığını əhəmiyyətli dərəcədə azaltmaqla yanaşı, onlara əla istilik izolyasiyası, səs izolyasiyası, elektrik izolyasiyası və optik xüsusiyyətlər qazandırır.

2 Boş şüşə mikrokürələr sferik formadadır, aşağı məsaməlilik (ideal doldurucu) və kürələrin polimer udmasının minimal üstünlüklərinə malikdir, beləliklə, matrisin axıcılığına və özlülüyünə az təsir göstərir. Bu xüsusiyyətlər kompozit materialda ağlabatan gərginlik paylanmasına səbəb olur və bununla da onun sərtliyini, sərtliyini və ölçülü sabitliyini artırır.

③ Boş şüşə mikrosferlər yüksək möhkəmliyə malikdir. Əsasən, boş şüşə mikrosferlər nazik divarlı, möhürlənmiş kürəciklərdir və qabığın əsas komponenti şüşədir və yüksək möhkəmlik nümayiş etdirir. Bu, aşağı sıxlığı qoruyarkən kompozit materialın möhkəmliyini artırır.

Boş Şüşə Mikrosferlərinin Hazırlanması Üsulları
Üç əsas hazırlıq üsulu var:
① Toz üsulu. Şüşə matrisi əvvəlcə toz halına salınır, köpükləndirici maddə əlavə edilir və sonra bu kiçik hissəciklər yüksək temperaturlu sobadan keçirilir. Hissəciklər yumşaldıqda və ya əridikdə şüşənin içərisində qaz əmələ gəlir. Qaz genişləndikcə hissəciklər boş kürələrə çevrilir və daha sonra siklon ayırıcı və ya torba filtri istifadə edilərək toplanır.

2 Damcı üsulu. Müəyyən bir temperaturda, aşağı ərimə nöqtəsinə malik maddə olan məhlul, yüksək qələvi mikrosferlərin hazırlanmasında olduğu kimi, yüksək temperaturlu şaquli sobada spreylə qurudulur və ya qızdırılır.

③ Quru gel metodu. Bu metod üzvi alkoksidlərdən xammal kimi istifadə edir və üç prosesi əhatə edir: quru gelin hazırlanması, toz halına salınması və yüksək temperaturda köpükləndirilməsi. Hər üç metodun müəyyən çatışmazlıqları var: toz metodu aşağı muncuq əmələ gəlmə sürətinə, damcı metodu zəif möhkəmliyə malik mikrosferlər istehsal edir və quru gel metodu yüksək xammal xərclərinə malikdir.

Boş Şüşə Mikrosfer Kompozit Material Substratı və Kompozit Metodu

Yüksək möhkəmliyə malik bərk üzmə materialı yaratmaq üçüniçi boş şüşə mikrosferlər, matris materialı aşağı sıxlıq, yüksək möhkəmlik, aşağı özlülük və mikrosferlərlə yaxşı sürtkü kimi əla xüsusiyyətlərə malik olmalıdır. Hal-hazırda istifadə olunan matris materiallarına epoksi qatranı, poliester qatranı, fenol qatranı və silikon qatranı daxildir. Bunların arasında epoksi qatranı yüksək möhkəmliyi, aşağı sıxlığı, aşağı su udma qabiliyyəti və aşağı bərkimə büzülməsi səbəbindən faktiki istehsalda ən çox istifadə olunur. Şüşə mikrosferləri tökmə, vakuum hopdurma, maye ötürmə qəlibləmə, hissəciklərin yığılması və sıxılma qəlibləmə kimi qəlibləmə prosesləri vasitəsilə matris materialları ilə birləşdirilə bilər. Mikrosferlər və matris arasındakı səth vəziyyətini yaxşılaşdırmaq üçün mikrosferlərin səthinin də dəyişdirilməli olduğunu və bununla da kompozit materialın ümumi performansını yaxşılaşdırdığını vurğulamaq vacibdir.