Углеродные полые микросферы » Ремонт Строительство Интерьер

Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Углеродные полые микросферы

29.06.2021

Исходными соединениями для получения одной разновидности углеродных полых микросфер служат жидкие фенольные смолы, которые в процессах переработки смешиваются со вспенивателями и путем распылительной сушки при температуре 170—200 °C превращаются в полые микросферы. Эти фенольные микросферы далее подвергаются карбонизации в инертной атмосфере при тщательном температурном контроле. Полученный материал носит название «Carbospheres», разработан и производится американской фирмой «Versar, Inc.». Карбосферы наряду с углеродом содержат значительное количество других элементов и характеризуются сложной молекулярной структурой.

Для получения другой разновидности углеродных микросфер используют быстрый нагрев эмульсии пека и последующую карбонизацию образовавшихся микрочастиц в инертной атмосфере. Этот процесс разработан японской фирмой «Курэха кагаку». Изготавливаемые фирмой микросферы типа «Krecaspheres» содержат больше углерода в сравнении с типом «Carbospheres», и их структура проще.

Основные отличительные свойства полых углеродных микросфер — малая плотность и высокая термостойкость в восстановительной среде (3000 °С). Материал не разрушается под действием радиации, инертен по отношению к большинству агрессивных жидкостей и газов при комнатной и повышенных температурах, не взаимодействует с органическими связующими, хотя обладает по отношению к ним лучшей адгезией, чем, например, стеклянные полые микросферы.

Некоторые физико-механические свойства углеродных микросфер приведены в табл. 18.1.

Способ производства карбонизацией микросфер из пека описан в работе. Сначала получают однородную смесь твердого высокоароматического пека с температурой размягчения 60—350 °С, атомное отношение водорода к углероду составляет 0,2+1,0. Затем смесь диспергируют с органическим растворителем в воде в присутствии защитных коллоидов до образовании микрошариков нужного размера. Микрошарики вспенивают нагревом до температуры испарения растворителя, близкой к температуре размягчения пека, и окисляют их поверхность, чтобы предотвратить слипание. Окисленные микросферы карбонизируют в инертной атмосфере до температуры 600—2000 °С.

Полученные таким методом микросферы имеют насыпную плотность 0,18 г/см3, диаметр 100 мкм, толщину стенки 4 мкм.

Способ получения микросфер из термореактивных полимеров описан в работе. В сырье вводят пенообразующий реагент. Жидкую смесь вдувают в распыленном состоянии в разогретый воздушный объем, что приводит к образованию вспученных частиц — микросфер и их отверждению. Структура оболочки (полученных пустотелых углеродных микросфер)-слабографитирующееся углеродное вещество, близкое по строению к стеклоуглероду.

Способы получения углеродных микросфер карбонизацией полимерных или пековых микросфер описаны в работах.

Имя:*
E-Mail:
Комментарий: