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电热特性更优良的含玻璃微珠复合材料

2018-11-08 14:34:45 25

空心玻璃微珠是一种经过特殊加工处理的玻璃微珠,其主要特点是密度较玻璃微珠更小,导热性更差。它是上个世纪五、六十年代发展起来的一种微米级新型轻质材料,其主要成分是硼硅酸盐,一般粒度为10~250μm,壁厚为1~2μm;空心玻璃微珠具有抗压强度高、熔点高、电阻率高、热导系数和热收缩系数小等特点,它被誉为21世纪的"空间时代材料"。空心玻璃微珠具有明显的减轻重量和隔音保温效果,使制品具有很好的抗龟裂性能和再加工性能,被广泛地使用在玻璃钢、人造大理石、人造玛瑙等复合材料以及石油工业、航空航天、新型高速列车、汽车轮船、隔热涂料等领域,有力地促进了作用我国科技事业的发展。

空心玻璃微珠凭借其质量轻、导热系数小的特点,成为了优异的聚合物复合材料添加剂。但是,由于玻璃微珠与聚合物基体之间相互作用程度很低,因此复合材料的强度有所下降。考虑到碳纳米管和碳纳米纤维优良的导电性,研究人员考虑将其作为聚合物复合材料的填充物。为了得到适宜的平衡性能,研究人员试图将这些填料的最优属性整合在一起。

我们打算将空心玻璃微珠的低热导率和碳纳米纤维的高导电率结合起来,从而应用于航天工业中隔热设备的制造。我们不仅仅只是将两种填充料单纯得添加到聚合物中,而是研制了一种新的混合填料。我们选择空心玻璃微珠作为填料的基体,玻璃微珠的尺寸范围为20-100μm,由钠-钙-硼硅酸盐玻璃制成,其表面被碳纳米纤维覆盖,然后将处理好的空心玻璃微珠嵌入到聚合物基体中。

如果我们能够研制出具有更高的电导率、更低的导热系数的复合材料,那么,在飞机的防雷击保护、静电涂层、电磁屏蔽、绝热等方面,这种材料会受到强烈的追捧。

本文来自中国聚合物网编辑发布