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空心玻璃微珠（hollow glass microspheres，HGM）是一種微米級的球形中空輕質(zhì)超細粉體，因其獨特的結(jié)構(gòu)和性能，在多個領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。以下是對空心玻璃微珠制備技術(shù)及應(yīng)用研究進展的詳細綜述：

一、制備技術(shù)

玻璃粉末法

原理：將玻璃基體材料進行粉碎，加入發(fā)泡劑，通過高溫?zé)崽幚硎诡w粒軟化或熔化，內(nèi)部產(chǎn)生氣體并膨脹形成空心球。

優(yōu)點：可設(shè)計多種玻璃體系，產(chǎn)品種類多，質(zhì)量高，適合高性能空心玻璃微珠的制備。

缺點：產(chǎn)率低，成本高。

改進：中國建材凱盛科技集團成功開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的玻璃粉末法制備空心玻璃微珠工業(yè)化生產(chǎn)核心技術(shù)及關(guān)鍵裝備，并實現(xiàn)了超輕高強空心玻璃微珠的工業(yè)化量產(chǎn)。

液滴法

原理：采用與噴射造粒法基本相同的原料，混合好的玻璃前驅(qū)體經(jīng)過液滴發(fā)生器產(chǎn)生一定大小的液滴，然后經(jīng)過立式球化發(fā)泡爐，在底部抽風(fēng)機的作用下，原始液滴經(jīng)過干燥、球化、發(fā)泡、精練、冷卻和收集得到空心玻璃微珠。

優(yōu)點：工藝簡單，產(chǎn)率高，球形度高及同心度較好。

缺點：難以制備高性能的玻璃空心微珠。

溶膠-凝膠法

原理：以有機醇鹽為原料，通過溶膠-凝膠工藝制備干凝膠，然后進行粉碎，并將粉末進行高溫?zé)崽幚恚苽淇招牟Ａ⒅椤?

缺點：原料價格昂貴，成本非常高，不適合用于工業(yè)化生產(chǎn)。

軟化學(xué)合成法

原理：對噴霧造粒法進行改進后的方法，能耗低、無需熔融燒結(jié)、成品率高，所制空心玻璃微球抗壓強度高、輕質(zhì)、低堿耐水、流動性、分散性好。

優(yōu)點：可用于諸多高性能輕質(zhì)復(fù)合材料中。

此外，還有一些實驗室方法，如降解芯軸技術(shù)法等，但大都采用獨特的設(shè)備和成形原理生產(chǎn)空心玻璃微珠，產(chǎn)量低，成本高，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

二、應(yīng)用研究進展

石油鉆井

利用空心玻璃微珠密度小、抗壓強度高的特性，可調(diào)配出性能優(yōu)異的低密度水泥漿，解決了其它低密度水泥漿無法兼顧低密度、高抗壓強度、強耐壓性、防漏的技術(shù)難題。

隔熱保溫涂料

空心玻璃微珠擁有薄壁及空心結(jié)構(gòu)，使其具有較低的熱導(dǎo)率，在涂料隔熱保溫性能方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

工程塑料

隨著社會的進步，具有高強度、剛度、韌性和抗疲勞等性能的工程塑料已被廣泛用于汽車工業(yè)、電子電器等領(lǐng)域。為了滿足輕量化的需求，各種工程塑料被加工得越來越薄，隨之出現(xiàn)薄壁制件嚴重翹曲的現(xiàn)象。而空心玻璃微珠的加入可以有效改善這一問題，同時提高材料的剛度和強度。

乳化炸藥

空心玻璃微珠型號多、密度和粒徑均勻可控、吸油值低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，是理想的乳化炸藥敏化劑和密度調(diào)節(jié)劑。使用空心玻璃微珠乳化炸藥消耗量比其他乳化炸藥節(jié)省，且炸藥爆破后煙塵小，視野清晰，爆破面更為平整。

電磁屏蔽材料

在空心玻璃微珠表面進行化學(xué)鍍，可以制得成本低、輕量化、吸波性能良好的空心玻璃微珠吸波材料。

此外，空心玻璃微珠還廣泛應(yīng)用于人造大理石生產(chǎn)、復(fù)合材料門窗、工程木材、家具、衛(wèi)浴等領(lǐng)域。同時，在飛機艙內(nèi)地板和防火墻的密封、火箭和飛船等宇航系統(tǒng)的絕熱防燒蝕密封以及其他對密度敏感的構(gòu)件上也有重要應(yīng)用。

綜上所述，空心玻璃微珠的制備技術(shù)及應(yīng)用研究取得了顯著進展，在多個領(lǐng)域展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景。隨著科技的不斷進步和人們對材料性能要求的不斷提高，空心玻璃微珠的制備技術(shù)將進一步完善，應(yīng)用領(lǐng)域也將不斷拓展。