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玻璃微珠制备固体浮力材料及其性能研究
- 2019-10-11-

首先,对k20玻璃微珠和hgs8000x玻璃微珠构成的浮力材料进行了计算和分析。中空玻璃微珠(复合材料中中空玻璃微珠的体积分数)的填充率约为61%。因此,假设以不同比例混合两种玻璃微珠制备的复合材料中玻璃微珠的填充率为61%,则复合材料的密度(视为理论密度)应为:

P=0.6[ vk·Pk +(1一vk )·PH]+0.39p 

其中,P为复合材料的密度,K20玻璃微珠占总玻璃微珠的体积分数,PK和pH分别为K20玻璃微珠和HGS8000X玻璃微珠的密度,PE为固化环氧树脂的密度(本实验所用环氧体系的密度为1.1g/cm)。

将材料的理论密度和实际密度绘制成k20体积分数曲线。可见,实验制备的复合材料的密度随空心玻璃微珠k20体积分数的增加而降低,其下降趋势与理论密度的下降趋势一致。同时发现k20或hcs800x单独制备的复合材料密度接近理论密度,而混合微球制备的复合材料密度不同程度低于理论密度。分析表明,用不同比例的中空玻璃微珠混合制备的复合材料的实际密度比理论密度低1.5%-3%,比密度折减率表明。从0-100%不同比例混合微球制备的浮力材料的微观结构分析可知,单一hgs800x(0%)或k20(100%)制备的复合中空玻璃微球中k20的含量较高。

双峰分布的粒子形态会增加系统的累积系数。由于体积系数的增大,由混合微球制备的复合材料中微球的实际体积分数增大,从而有效地降低了复合材料的密度。