空心玻璃微珠（Hollow glass microspheres）是一種經(jīng)過特殊加工處理的玻璃微珠，其主要特點(diǎn)是密度較玻璃微珠更小，導(dǎo)熱性更差。 它是上個世紀(jì)五、六十年代發(fā)展起來的一種微米級新型輕質(zhì)材料，其主要成分是硼硅酸鹽，一般粒度為10~250μm，壁厚為1~2μm；空心玻璃微珠具有抗壓強(qiáng)度高、熔點(diǎn)高、電阻率高、熱導(dǎo)系數(shù)和熱收縮系數(shù)小等特點(diǎn)，它被譽(yù)為21世紀(jì)的“空間時代材料”。空心玻璃微珠具有明顯的減輕重量和隔音保溫效果，使制品具有很好的抗龜裂性能和再加工性能，被廣泛地使用在玻璃鋼、人造大理石、人造瑪瑙等復(fù)合材料以及石油工業(yè)、航空航天、新型高速列車、汽車輪船、隔熱涂料等領(lǐng)域，有力地促進(jìn)了作用我國科技事業(yè)的發(fā)展。

簡介

空心玻璃微珠是一種尺寸微小的空心玻璃球體，屬無機(jī)非金屬材料。典型粒徑范圍10-120微米，堆積密度0.1-0.6克/立方厘米,具有質(zhì)輕、低導(dǎo)熱、隔音、高分散、電絕緣性和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),是近年來發(fā)展起來的一種用途廣泛、性能優(yōu)異的新型輕質(zhì)材料。

特點(diǎn)

? 顏色純白?？蓮V泛用于任何對外觀顏色有要求的制品中。

? 比重輕體積大。空心玻璃微珠的密度約是傳統(tǒng)填充料微粒密度的十幾分之一，填充后可大大減輕產(chǎn)品的基重，替代及節(jié)省更多的生產(chǎn)用樹脂，降低產(chǎn)品成本。

? 具有有機(jī)改性（親油性）表面。空心玻璃微珠潤濕分散容易，可填充于大多數(shù)熱固熱塑性樹脂中，如聚酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯等。

? 高分散、流動性好。由于空心玻璃微珠是微小圓球，在液體樹脂中要比片狀、針狀或不規(guī)則形狀的填料更具有較好的流動性，所以充模性能優(yōu)異。更重要的是這種小微珠是各向同性的，因此不會產(chǎn)生因取向造成不同部位收縮率不一致的弊病，保證了產(chǎn)品的尺寸穩(wěn)定，不會翹曲。

? 隔熱、隔音、絕緣、吸水率低。空心玻璃微珠的內(nèi)部是稀薄的氣體，所以它具有隔音、隔熱的特性，是做為各種保溫、隔音產(chǎn)品的極佳填充劑?？招牟Ａ⒅榈母魺崽匦赃€可用于保護(hù)產(chǎn)品經(jīng)受急熱和急冷條件之間交替變化而引起的熱沖擊。較高的比電阻，極低的吸水率使其可廣泛用于加工生產(chǎn)電纜絕緣材料。

? 吸油率低。球體的微粒決定了其有最小的比表面積及低吸油率，使用過程中可大大減少樹脂的用量，即使在高添加量的前提下粘度也不會增大很多，大大改善了生產(chǎn)操作條件，可使生產(chǎn)效率提高10％～20％。

廣泛用于玻璃鋼制品、復(fù)合泡沫塑料、人造大理石、合成木材、隔音保溫材料、原子灰、深海浮力材料、保齡球、低密度粘合劑、密封材料、輕質(zhì)樹脂工藝品，壁畫壁掛相框、墻板的夾心層結(jié)構(gòu)、電子工業(yè)輕質(zhì)封裝材料、吸波材料、輕質(zhì)混凝土、乳化炸藥等。

產(chǎn)品性能特點(diǎn)：

- 1提高流動性能

中空玻璃微珠是微小的球體，球型率好，具有滾珠軸承效應(yīng)，能提高流動性，能降低樹脂混合物的黏度和內(nèi)應(yīng)力。因此，在加工過程中復(fù)合材料動態(tài)生熱少，能防止?jié)櫥蛔愫途植繜岱纸猓⑺軙r更容易擠出，不僅減少制品的缺陷，而且使生產(chǎn)效率提高15%-20%。

- 2較高的樹脂替代率

空心微珠具有最小的比表面積及低吸油率，它在混合物中能夠具有良好的分散性，很容易被壓緊和融合，因此它具有很高的填充性能，可大大減少樹脂的使用量，增加填料的用量，有效減小VOC指標(biāo)，同時降低了成本。

- 3降低制品的收縮和曲翹

空心微珠各向同性和高填充量的特性，使制品尺寸的穩(wěn)定性非常高，能夠減少收縮和翹曲。若填充比例適當(dāng)時，制品的韌性明顯改善，抗沖擊性顯著提高，表面硬度增強(qiáng)。

- 4體積成本更經(jīng)濟(jì)

高性能空心微珠的密度僅是樹脂密度的幾分之一，只需使用少量的空心微珠就能替換較重的材料。當(dāng)考量單位體積成本，而非單位重量成本時，高性能空心微珠能顯著降低成本。

- 5調(diào)節(jié)產(chǎn)品密度

空心微珠的密度通常在0.06～0.60g/cm3，而礦物填料密度一般都在2.7～4.4g/cm3左右（我們使用的數(shù)據(jù)必須是微粒的真實(shí)密度）。為了得到相等的體積，必須使用18千克或更多的滑石粉才能得到使用1千克的空心微珠的效果。因此添加不同比例的空心微珠就能夠得到你所想要的理想密度。

應(yīng)用領(lǐng)域

空心微珠樹脂復(fù)合材料通常稱作合成泡沫板，這種復(fù)合材料的主要特點(diǎn)是密度低，是一種機(jī)械性能廣，集減振、絕緣、防火于一體的多功能合成材料。目前主要應(yīng)用于飛機(jī)、宇宙飛船和船舶的制造領(lǐng)域。在合成泡沫中加入空心微珠不但具有多孔結(jié)構(gòu)，而且由于微珠的閉孔結(jié)構(gòu)，使芯材具有低的吸濕性和高的抗壓能力。

一、炸藥：

我國乳化炸藥比較常用的密度調(diào)節(jié)劑為膨脹珍珠巖和化學(xué)發(fā)泡劑，前者的缺點(diǎn)是炸藥易受其粒度、強(qiáng)度和耐油性能的限制，爆炸性能低、儲存期短；后者的缺點(diǎn)是是炸藥密度不易控制，儲存期短，且有后效。在乳化炸藥中引入空心微珠，克服了上述缺點(diǎn)，大大提高了炸藥的爆轟性能并顯著提高了儲存穩(wěn)定性。其主要特點(diǎn)就是利用了空心微珠的敏化作用?？招奈⒅榫哂械兔芏取⒌蛯?dǎo)熱、低吸油率、粒度及化學(xué)組成可控等優(yōu)越性能，因而非常適合作為乳化炸藥敏化劑。它具有用量少而能明顯改善爆轟性能、提高儲存穩(wěn)定性的特點(diǎn)。

二、人造大理石產(chǎn)品：

填加空心玻璃微珠能減輕制品重量，外觀光滑美觀，成本降低。

1．提高對熱的抵抗能力

2．重量減輕20%-35%

3．更容易的加工性能（鉆孔，鋸，打磨）

4．容易打磨，表面光澤度高，減少工具的磨損

5．降低包裝和運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用

6．通過更快的模具翻轉(zhuǎn)來提高生產(chǎn)效率

7．抗收縮、抗翹曲，提高抗龜裂能力，降低產(chǎn)品的破損率。

8．降低催化劑的用量

三、人造木：

外觀白色微細(xì)粉體

微粒形態(tài)鋼性空心球體

組成堿石灰硼硅酸鹽質(zhì)

有效密度0.15-0.25g/cc

平均粒徑約30-60μ

抗壓強(qiáng)度約2-5MPa

導(dǎo)熱系數(shù)0.03-0.06w/m.k

1．填充了空心微珠的人造木可以為制造家具部件、裝飾品與雕塑提供出色的質(zhì)量保證。在原配方中添加不同比例的空心微珠，可以調(diào)節(jié)產(chǎn)品密度。

2．空心微球的吸油率比碳酸鈣等普通填料要小得多，可使粘度顯著下降。

3．與傳統(tǒng)礦物添加劑相比，空心微珠具有更好的流動性，適用于制造面積大而薄的板材，添加空心微珠后的材料更易釘釘加工，改變了傳統(tǒng)配方的人造木普遍存在的釘釘后出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。

空心微珠的混合：

空心微珠的填充量一般在5%-20%之間?？招奈⒅闃O易與樹脂混合，一般建議在較慢的攪拌速度下在混合的最后階段加入空心微珠。如果必須使用高壓泵，則事先必須確定空心微珠的強(qiáng)度是否達(dá)到要求。

注意：空心微珠的混合方式也是重要的因素，我們強(qiáng)烈建議添加空心微珠的混合速度應(yīng)低于100轉(zhuǎn)/分鐘。

四、塑料、橡膠：

外觀白色微細(xì)粉體

微粒形態(tài)鋼性空心球體

組成堿石灰硼硅酸鹽質(zhì)

有效密度0.32-0.60g/cc

平均粒徑約30-50μ

抗壓強(qiáng)度約12-60MPa

導(dǎo)熱系數(shù)0.03-0.06w/m.k

1．空心微珠用于超高分子量聚乙烯材料的填充，既充當(dāng)了改善加工流動性的固體潤滑劑，又可對超高分子量聚乙烯材料的綜合力學(xué)性能進(jìn)行改性，以提高其強(qiáng)度和耐磨性等。

2．加有空心微珠的尼龍6的拉伸強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度、硬度等力學(xué)性能得到提高，并可防止由光和熱引起的材料老化。隨著空心微珠含量的增加，材料的馬丁耐熱溫度提高。用于生產(chǎn)軸承、照相機(jī)、家具配件等；

3．用空璃微珠填充硬質(zhì)PVC，生產(chǎn)異型材、管材和板材，可使材料具有良好的尺寸穩(wěn)定性，提高剛性和耐熱溫度，并提高生產(chǎn)效率；

4．填充ABS，可改善材料尺寸的穩(wěn)定性，降低收縮率，提高抗壓強(qiáng)度和抗彎模量，并改善表面上漆性能，可廣泛用于電視機(jī)殼、汽車塑料件、音響設(shè)備、家用電器的生產(chǎn)；

5．填充環(huán)氧樹脂，可降低材料粘度，改善物理機(jī)械性能，可用于生產(chǎn)復(fù)合泡沫塑料、深海潛艇、救生艇等；

6．填充不飽和聚酯，可使材料收縮率和吸水率下降，抗磨性提高，且在層壓和涂復(fù)時空穴少，可生產(chǎn)玻璃鋼制品、拋光輪、工具等；

7．空心微珠橡膠是一種良好的高壓、寬頻帶吸聲材料，用它構(gòu)成的靶體有許多實(shí)用優(yōu)點(diǎn)：易于制零浮力靶體，因而適合制作拖曳靶；良好的柔軟性可使靶體易于卷疊和展開等。

五、油漆涂料：

外觀白色微細(xì)粉體

微粒形態(tài)鋼性空心球體

組成堿石灰硼硅酸鹽質(zhì)

有效密度0.32-0.60g/cc

平均粒徑約30-50μ

抗壓強(qiáng)度約5-60MPa

導(dǎo)熱系數(shù)0.03-0.06w/m.k

1．空心微珠有最小的比表面積和低吸油率，可大大減少涂料中其他各生產(chǎn)成份的使用量。

2．空心微珠?；|(zhì)的表面更抗化學(xué)腐蝕，對光有反射作用。因此，涂料涂層具有防污、防腐蝕、防紫外線、防黃變以及抗刮效果。

3．緊密排列的空心微珠內(nèi)部含有稀薄的氣體，其導(dǎo)熱系數(shù)低，所以涂料涂層具有非常好的隔熱保溫效果。

4．空心微珠可有效增強(qiáng)涂層的流動、流平性。

5．空心微珠內(nèi)含有氣體具有較好的抗冷熱收縮性，從而增強(qiáng)涂層的彈性，大大減少涂層因受熱脹冷縮而引起開裂和脫落。

6．在高填充量的前提下，涂料的黏度增加不明顯，因此溶劑的使用量可減少，就能降低涂料在使用過程中有毒氣體的排放量，有效減小VOC指標(biāo)。

使用建議:

一般添加量為對全重量的10-20%。

建議如下添加方法：最后添加。

把空心微珠放到最后添加，采用低速度、低剪切力的攪拌設(shè)備分散，因?yàn)槲⒅榍蛐瘟鲃有院?，之間摩擦力也不大，所以分散很容易，短時間內(nèi)就可以潮濕完全，稍延長攪拌時間達(dá)到均勻分散即可。空心微珠化學(xué)惰性，無毒，但因其極輕，所以添加時需要特別注意。我們建議采取分步加入法，也就是每次加入量為剩余微珠的1/2，逐步加入，這樣能很好的避免微珠漂浮到空氣中和使分散更完全。

六、油氣田鉆、固井：

外觀白色微細(xì)粉體

微粒形態(tài)鋼性空心球體

組成堿石灰硼硅酸鹽質(zhì)

有效密度0.40-0.60g/cc

平均粒徑約30-60μ

抗壓強(qiáng)度約20-60MPa

導(dǎo)熱系數(shù)0.03-0.06w/m.k

1．空心微珠球本身是惰性的，對環(huán)境無污染。添加了空心微珠的低密度鉆井液作為連續(xù)介質(zhì)具有不可壓縮性，全井密度均勻。形成的泥餅潤滑性好，減少了卡鉆的風(fēng)險。在鉆大斜度井和水平井時由于可循環(huán)微泡沫和空氣鉆井技術(shù)無法傳遞MWD信號，在技術(shù)上不可行，而空心微珠球體系信號不失真，具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)。

2．空心微珠的滾動性能好，可提高機(jī)器鉆速，從而顯著提高鉆井效率。

3．空心微珠鉆井液的耐高溫性能好、抗高壓，穩(wěn)定、耐用性好,可以回收利用。

4．在中低壓產(chǎn)層不斷增加的情況下，采用空心微珠低密度水泥漿固井，能起到防止或減少固井漏失，增加水泥返高，對于增加勘探儲量、提高單井產(chǎn)能、有效地開發(fā)油氣資源和解決井下復(fù)雜問題都具有重要的意義。

七、原子灰（膩?zhàn)樱?/p>

用空心玻璃微珠制作的新型原子灰與普通型原子灰對比，其優(yōu)點(diǎn)是：

1．容易制備生產(chǎn)，利用簡單低速混合機(jī)就可很好地混合空心玻璃微球，成品重量輕、相對體積大。

2．新型原子灰與普通原子灰相比，用5％的空心玻璃微球，可以取代10～20％的滑石粉、碳酸鈣、膨潤土，體積還比普通原子灰增加15～25％，節(jié)約樹脂8％左右。

3．空心玻璃微球的吸油率比滑石粉等普通填料要小得多，可使粘度顯著下降。

4．采用空心玻璃微球生產(chǎn)的原子灰，容易打磨；省時、省力、減少粉塵。