Алюмосиликатные полые микросферы
Алюмосиликатные полые микросферы (АСПМ) — стеклокристаллические алюмосиликатные шарики, которые образуются при высокотемпературном факельном сжигании угля. Являются самыми ценными компонентами зольных отходов тепловых электростанций. Представляют собой полые, почти идеальной формы силикатные шарики с гладкой поверхностью, диаметром от 10 до нескольких сотен микрометров, в среднем около 100 мкм. Стенки сплошные непористые с толщиной от 2 до 10 мкм, температура плавления 1400-1500 °С, плотность 580-690 кг/м³. Внутренняя полость частиц заполнена в основном азотом и диоксидом углерода.
В связи с интенсивным развитием инновационного подхода в бизнесе, возросли требования к созданию новых композиционных материалов, способных к длительной эксплуатации в жестких условиях - под действием высоких температур, больших и разнообразных механических нагрузок, химически активных сред, излучений и получения нового уникального физико-химического и потребительского качества конечного продукта.
Любая техническая проблема, где требуется снижение веса при низкой теплопроводности, высокой прочности и экономии объема, повышенной устойчивости к эрозии и агрессивным средам может быть решена с применением микросфер алюмосиликатных.
Нефтегазовая промышленность: добавка микросфер к буровым растворам не только интенсифицирует процесс бурения скважин, но и существенно увеличивает срок службы бурового оборудования. Кроме этого, наполнение цементных растворов микросферами позволяет получить безусадочный, теплоизолирующий, быстро твердеющий материал, обеспечивающий надежную связь пласта с обсадными трубами.
Огнеупорная промышленность: производство легковесов, шамотные изделия
Строительство: сверхлегкие бетоны, сухие строительные смеси, известковые растворы, жидкие растворы, цементы, штукатурка, покрытия, изоляционные кровельные покрытия и звукозащитные материалы
Керамика: огнеупорные материалы, легкие огнеупоры , покрытия, изоляционные материалы,
абразивные высокопористые материалы
Пластмассы: нейлоновые, полиэтиленовые, полипропиленовые и др. материалы различных плотностей, синтактические пены
Машиностроение: композиты, ремонтные шпатлевки, шины, бамперы и панели, комплектующие, звукозащитные материалы, грунтовки. Плавсредства, спортивный инвентарь, подошвы для обуви.
Химическая промышленность: дробильные материалы, пеногасители, катализаторы
Термопластичный состав для разметки дорог
Применяется для разметки автомобильных дорог и аэродромов с асфальтовым или асфальтобетонным покрытием. Использование термопластичного состава для разметки дорог позволяет повысить морозостойкость, трещиностойкость и солестойкость покрытий за счет введения в композицию состава полиэфирной смолы на основе диметил- или полиэтилентерефтолата, этиленгликоля и фталиевого ангидрида, полиэфирной смолы на основе адипиновой смолы и этиленгликоля, двуокиси титана, трансформаторного масла, кварцевого песка, алюмосиликатных полых микросфер размером частиц 80-100 мкм.
Состав для защиты поверхности от налипания сварочных брызг
В качестве защитного покрытия используется состав, главным компонентом которого являются полые алюмосиликатные микросферы. Состав включает следующие компоненты: алюмосиликатные полые микросферы, крахмал, воду. Защитное покрытие на основе микросфер обладает улучшенными технологическими характеристиками, позволяющими использовать его для защиты различно расположенных поверхностей (вертикальные, потолочные и горизонтальные) и достаточно простым способом снимает его с изделий после проведения процесса сварки. Состав может быть использован в машиностроении и котлостроении, при изготовлении стальных конструкций сложных форм сварочным способом.
Сырьевая смесь для изготовления легкого бетона
В качестве заполнителя легкого бетона применяются алюмосиликатные полые микросферы (известный состав легкого бетона, который изготовляется с использованием цемента и полых микросфер. Легкий бетон на основе микросферы обладает улучшенными технологическими характеристиками: повышенной прочностью при уменьшении объемной массы. Сырьевая смесь для приготовления легкого бетона содержит алюмосиликатные полые микросферы, глиноземистый цемент и каолин. По сравнению с известными легкими бетонами, бетон на основе микросфер в 1,2 раза легче и в 3 раза прочнее. Разработанный легкий бетон может использоваться для футеровки промышленных печей, работающих при температурах до 1200°С
Ячеистый бетон
Ячеистые бетоны, приготовленные с использованием микросфер, могут быть применены для производства теплоизоляционных плит, имеющих намного большую прочность в сравнении с другими плитными утеплительными материалами (плиты из минеральных волокон, плиты из пенопластов или полиуретанов)! Использование микросфер в производстве теплоизоляционно-конструкционных и конструкционных ячеисто-бетонных изделий даёт возможность повышения их прочности при сохранении плотности, и, соответственно, получения прочных изделий с пониженной плотностью, что в конечном итоге приводит к улучшению теплотехнических характеристик изделия.
В зависимости от вида ячеистого бетона, а соответственно и от толщины стенки между воздушными порами, микросферические частички либо находятся внутри плотной матрицы стенки воздушных пор бетона, либо частично выходят в сами воздушные поры, значительно увеличивая таким образом площадь внутренней поверхности воздушной поры, которая в свою очередь более эффективно задерживает тепловой поток.
Отличные тепло- и звукоизолирующие качества ячеистого бетона аналогичны по параметрам существующим плитным изоляционным материалам. При этом, в отличие от большинства традиционных изоляционных материалов он обеспечивает:
- возможность обустройства «дышaщиx» однослойных стен (хорошая паропроницаемость);
- уменьшение стоимости строительства за счет уменьшения толщины стены до необходимой конструкционно-несущей толщины и уменьшения нагрузки на фундамент;
- уменьшение стоимости строительства за счет отсутствия сложных технологических операций по обустройству дополнительной теплоизоляции, а также сокращения сроков строительства;
- универсальность - возможность применения как для внутренних, так и для внешних работ, устройства теплозвукоизоляции полов и перекрытий;
- технологичность - высокая прочность в сравнении c существующими теплоизоляционными материалами (волоконные, вспученные пластики).
Наполненные и армированные материалы
Полиацетали с наполнителями волокнистого типа, например со стеклянными микросферами, отличаются повышенным по сравнению с основным материалом модулем упругости, а также меньшей и практически независимой от направления литья усадкой. Поэтому они служат для изготовления жестких формованных деталей со стабильными размерами. Появился ряд продуктов с минеральными наполнителями для изготовления деталей с повышенной стабильностью размеров. В качестве наполнителей используются рубленное стекловолокно, тальк, мел или волластонит с необработанной и покрытой поверхностью для улучшения сшиваемости.
Композиции со стекловолокнистым наполнителем содержат от 10 до 40% стекловолокна, иногда применяются смеси стекловолокно - микросферы. Это позволяет повысить прочность при разрыве путем применения стекловолокна со специально разработанными аппретами или соответствующих химических связующих. Это в одинаковой мере касается гомо- и сополимеров.
Синтактный пенопласт
В процессе формования часто бывает необходимо заполнить небольшие впадины и труднодоступные пространства. Сплошной стеклопластик достаточно тяжел (объемная масса составляет 1,5 г/см3) и дорог. Обычные шпаклевки на основе смол дешевле, но тяжелее (объемная масса 2,0 г/см3). Кроме того, и стеклопластик и шпаклевки, взятые в достаточно больших объемах, обладают резко выраженными экзотермическими свойствами, т. е. вскоре после отверждения они становятся горячими. Возникающие термические напряжения могут вызвать интенсивное растрескивание, а также повредить прилегающие участки стеклопластиковой конструкции.
Синтактный пенопласт представляет собой шпаклевку на основе смолы с легковесным наполнителем. Обычно это микросферы из фенолформальдегидной смолы, стеклянные эккосферы и т. п. Применяют гранулы пенополистирола с эпоксидной смолой. Можно использовать и такие легкие материалы, как вермикулит, пемзу, диатомит, древесные опилки, однако пористые материалы впитывают смолу и превращаются в тяжелые и дорогие.
Для обеспечения легкости и экономии средств они должны быть гранулированными. Крупные гранулы приводят к получению тяжелой шпаклевки. Мелкие гранулы облегчают массу используемой для заполнения смолы. Решающую роль играет точность соблюдения пропорции в процессе смешения.
При избытке смолы шпаклевка делается жидкой и тяжелой, при недостатке - сухой и нелипкой.
По сравнению с другими пенопластами синтактные пенопласты являются относительно тяжелыми (объемная масса 0,3-0,4 г/см3 случае использования микросфер из фенолформальдегидной смолы), но они очень удобны в обращении, могут быть быстро приготовлены и легко принимают необходимую форму, поскольку прямо наносятся на нужное место. Для заполнения больших объемов целесообразнее использовать легкий и дешевый вспениваемый в изделии полиуретан.
Синтактный пенопласт нередко используют для заделки скошенных кромок заполнителя трехслойной формованной конструкции, особенно криволинейного профиля. Прочность на сжатие этого материала обычно высока, и он может быть применен для изготовления вкладышей, которые вставляются в трехслойную конструкцию после ее изготовления.