સમાચાર

હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સઅને તેમના સંયુક્ત પદાર્થો

ઊંડા સમુદ્રમાં ઉપયોગ માટે ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઘન ઉછાળાવાળા પદાર્થો સામાન્ય રીતે ઉછાળા-નિયમનકારી માધ્યમો (હોલો માઇક્રોસ્ફિયર્સ) અને ઉચ્ચ-શક્તિવાળા રેઝિન કમ્પોઝિટથી બનેલા હોય છે. આંતરરાષ્ટ્રીય સ્તરે, આ સામગ્રી 0.4–0.6 g/cm³ ની ઘનતા અને 40–100 MPa ની સંકુચિત શક્તિ પ્રાપ્ત કરે છે, અને વિવિધ ઊંડા સમુદ્રી સાધનોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે. હોલો માઇક્રોસ્ફિયર્સ ગેસથી ભરેલા ખાસ માળખાકીય પદાર્થો છે. તેમની સામગ્રી રચનાના આધારે, તેઓ મુખ્યત્વે કાર્બનિક સંયુક્ત માઇક્રોસ્ફિયર્સ અને અકાર્બનિક સંયુક્ત માઇક્રોસ્ફિયર્સમાં વિભાજિત થાય છે. કાર્બનિક સંયુક્ત માઇક્રોસ્ફિયર્સ પર સંશોધન વધુ સક્રિય છે, જેમાં પોલિસ્ટરીન હોલો માઇક્રોસ્ફિયર્સ અને પોલિમિથાઇલ મેથાક્રાયલેટ હોલો માઇક્રોસ્ફિયર્સનો સમાવેશ થાય છે. અકાર્બનિક માઇક્રોસ્ફિયર્સ તૈયાર કરવા માટે વપરાતી સામગ્રીમાં મુખ્યત્વે કાચ, સિરામિક્સ, બોરેટ્સ, કાર્બન અને ફ્લાય એશ સેનોસ્ફિયર્સનો સમાવેશ થાય છે.

હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સ: વ્યાખ્યા અને વર્ગીકરણ

હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સ એક નવા પ્રકારનો અકાર્બનિક નોન-મેટાલિક ગોળાકાર માઇક્રોપાઉડર સામગ્રી છે જેમાં નાના કણોનું કદ, ગોળાકાર આકાર, હલકો વજન, ધ્વનિ ઇન્સ્યુલેશન, ગરમી ઇન્સ્યુલેશન, વસ્ત્રો પ્રતિકાર અને ઉચ્ચ તાપમાન પ્રતિકાર જેવા ઉત્તમ ગુણધર્મો છે. હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સનો ઉપયોગ એરોસ્પેસ સામગ્રી, હાઇડ્રોજન સંગ્રહ સામગ્રી, ઘન ઉછાળા સામગ્રી, થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન સામગ્રી, મકાન સામગ્રી અને પેઇન્ટ અને કોટિંગ્સમાં વ્યાપકપણે કરવામાં આવે છે. તેમને સામાન્ય રીતે બે શ્રેણીઓમાં વિભાજિત કરવામાં આવે છે:

① સેનોસ્ફિયર્સ, મુખ્યત્વે SiO2 અને મેટલ ઓક્સાઇડથી બનેલા, થર્મલ પાવર પ્લાન્ટ્સમાં વીજ ઉત્પાદન દરમિયાન ઉત્પાદિત ફ્લાય એશમાંથી મેળવી શકાય છે. સેનોસ્ફિયર્સ ઓછા ખર્ચાળ હોવા છતાં, તેમની શુદ્ધતા નબળી છે, કણોનું કદ વિશાળ વિતરણ છે, અને ખાસ કરીને, કણોની ઘનતા સામાન્ય રીતે 0.6 g/cm3 કરતા વધારે છે, જે તેમને ઊંડા સમુદ્રના ઉપયોગ માટે ઉછાળા સામગ્રી તૈયાર કરવા માટે અયોગ્ય બનાવે છે.

② કૃત્રિમ રીતે સંશ્લેષિત કાચના સૂક્ષ્મસ્ફિયર્સ, જેની મજબૂતાઈ, ઘનતા અને અન્ય ભૌતિક-રાસાયણિક ગુણધર્મો પ્રક્રિયા પરિમાણો અને કાચા માલના ફોર્મ્યુલેશનને સમાયોજિત કરીને નિયંત્રિત કરી શકાય છે. વધુ ખર્ચાળ હોવા છતાં, તેમની પાસે એપ્લિકેશનોની વિશાળ શ્રેણી છે.

હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સની લાક્ષણિકતાઓ

ઘન ઉછાળાવાળી સામગ્રીમાં હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સનો વ્યાપક ઉપયોગ તેમની ઉત્તમ લાક્ષણિકતાઓથી અવિભાજ્ય છે.

①હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સતેમની આંતરિક રચના હોલો હોય છે, જેના પરિણામે વજન ઓછું, ઘનતા ઓછી અને થર્મલ વાહકતા ઓછી હોય છે. આ માત્ર સંયુક્ત સામગ્રીની ઘનતામાં નોંધપાત્ર ઘટાડો કરતું નથી પણ તેમને ઉત્તમ થર્મલ ઇન્સ્યુલેશન, ધ્વનિ ઇન્સ્યુલેશન, વિદ્યુત ઇન્સ્યુલેશન અને ઓપ્ટિકલ ગુણધર્મો પણ આપે છે.

② હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સ ગોળાકાર આકારના હોય છે, જેમાં ઓછી છિદ્રાળુતા (આદર્શ ફિલર) અને ગોળાઓ દ્વારા ન્યૂનતમ પોલિમર શોષણના ફાયદા હોય છે, આમ મેટ્રિક્સની પ્રવાહિતા અને સ્નિગ્ધતા પર ઓછી અસર પડે છે. આ લાક્ષણિકતાઓ સંયુક્ત સામગ્રીમાં વાજબી તાણ વિતરણમાં પરિણમે છે, જેનાથી તેની કઠિનતા, જડતા અને પરિમાણીય સ્થિરતામાં સુધારો થાય છે.

③ હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સમાં ઉચ્ચ શક્તિ હોય છે. મૂળભૂત રીતે, હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સ પાતળા-દિવાલોવાળા, સીલબંધ ગોળા હોય છે જેમાં કાચ મુખ્ય ઘટક તરીકે હોય છે, જે ઉચ્ચ શક્તિ દર્શાવે છે. આ ઓછી ઘનતા જાળવી રાખીને સંયુક્ત સામગ્રીની શક્તિમાં વધારો કરે છે.

હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સની તૈયારી પદ્ધતિઓ
તૈયારીની ત્રણ મુખ્ય પદ્ધતિઓ છે:
① પાવડર પદ્ધતિ. કાચના મેટ્રિક્સને પહેલા પીસવામાં આવે છે, ફોમિંગ એજન્ટ ઉમેરવામાં આવે છે, અને પછી આ નાના કણોને ઉચ્ચ-તાપમાન ભઠ્ઠીમાંથી પસાર કરવામાં આવે છે. જ્યારે કણો નરમ પડે છે અથવા ઓગળે છે, ત્યારે કાચની અંદર ગેસ ઉત્પન્ન થાય છે. જેમ જેમ ગેસ વિસ્તરે છે, તેમ તેમ કણો હોલો ગોળા બની જાય છે, જે પછી ચક્રવાત વિભાજક અથવા બેગ ફિલ્ટરનો ઉપયોગ કરીને એકત્રિત કરવામાં આવે છે.

② ટીપાં પદ્ધતિ. ચોક્કસ તાપમાને, નીચા ગલનબિંદુવાળા પદાર્થ ધરાવતા દ્રાવણને સ્પ્રે-સૂકવવામાં આવે છે અથવા ઉચ્ચ-તાપમાન ઊભી ભઠ્ઠીમાં ગરમ ​​કરવામાં આવે છે, જેમ કે અત્યંત આલ્કલાઇન માઇક્રોસ્ફિયર્સ તૈયાર કરવામાં આવે છે.

③ ડ્રાય જેલ પદ્ધતિ. આ પદ્ધતિમાં કાચા માલ તરીકે ઓર્ગેનિક આલ્કોક્સાઇડનો ઉપયોગ થાય છે અને તેમાં ત્રણ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે: ડ્રાય જેલ તૈયાર કરવી, પીસવું અને ઊંચા તાપમાને ફોમિંગ કરવું. ત્રણેય પદ્ધતિઓમાં ચોક્કસ ખામીઓ છે: પાવડર પદ્ધતિ ઓછી મણકાની રચના દર ઉત્પન્ન કરે છે, ટીપું પદ્ધતિ ઓછી શક્તિવાળા માઇક્રોસ્ફિયર્સ ઉત્પન્ન કરે છે, અને ડ્રાય જેલ પદ્ધતિમાં કાચા માલની કિંમત વધુ હોય છે.

હોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર કમ્પોઝિટ મટિરિયલ સબસ્ટ્રેટ અને કમ્પોઝિટ પદ્ધતિ

ઉચ્ચ-શક્તિવાળા ઘન ઉછાળાવાળા પદાર્થ બનાવવા માટેહોલો ગ્લાસ માઇક્રોસ્ફિયર્સ, મેટ્રિક્સ સામગ્રીમાં ઉત્તમ ગુણધર્મો હોવા જોઈએ, જેમ કે ઓછી ઘનતા, ઉચ્ચ શક્તિ, ઓછી સ્નિગ્ધતા અને માઇક્રોસ્ફિયર્સ સાથે સારી લુબ્રિસિટી. હાલમાં ઉપયોગમાં લેવાતી મેટ્રિક્સ સામગ્રીમાં ઇપોક્સી રેઝિન, પોલિએસ્ટર રેઝિન, ફિનોલિક રેઝિન અને સિલિકોન રેઝિનનો સમાવેશ થાય છે. આમાં, ઇપોક્સી રેઝિન તેની ઉચ્ચ શક્તિ, ઓછી ઘનતા, ઓછી પાણી શોષણ અને ઓછી ક્યોરિંગ સંકોચનને કારણે વાસ્તવિક ઉત્પાદનમાં સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાય છે. કાચના માઇક્રોસ્ફિયર્સને કાસ્ટિંગ, વેક્યુમ ઇમ્પ્રેગ્નેશન, લિક્વિડ ટ્રાન્સફર મોલ્ડિંગ, પાર્ટિકલ સ્ટેકીંગ અને કમ્પ્રેશન મોલ્ડિંગ જેવી મોલ્ડિંગ પ્રક્રિયાઓ દ્વારા મેટ્રિક્સ સામગ્રી સાથે કમ્પોઝ કરી શકાય છે. એ વાત પર ભાર મૂકવો મહત્વપૂર્ણ છે કે માઇક્રોસ્ફિયર્સ અને મેટ્રિક્સ વચ્ચેની ઇન્ટરફેસિયલ સ્થિતિને સુધારવા માટે, માઇક્રોસ્ફિયર્સની સપાટીમાં પણ ફેરફાર કરવાની જરૂર છે, જેનાથી સંયુક્ત સામગ્રીનું એકંદર પ્રદર્શન સુધરે છે.