Алюмосиликатные микросферы: различия между версиями
Перейти к навигации
Перейти к поиску
| [непроверенная версия] | [непроверенная версия] |
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м Форматирование дат согласно Википедия:Техническое соглашение о датах и времени и Википедия:Обсуждение правил/Википедия:Техническое соглашение о датах и времени |
|||
| (не показаны 42 промежуточные версии 25 участников) | |||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
'''Алюмосиликатные полые микросферы''' (АСПМ) — стеклокристаллические [[Алюмосиликаты|алюмосиликатные]] шарики, которые образуются при высокотемпературном факельном [[Горение|сжигании]] [[Ископаемый уголь|угля]]. Являются самыми ценными компонентами [[Зола|зольных]] отходов [[Тепловая электростанция|тепловых электростанций]]. Представляют собой полые, почти идеальной формы [[Силикаты (минералы)|силикатные]] шарики с гладкой поверхностью, диаметром от 10 до нескольких сотен [[микрометр]]ов, в среднем около 100 мкм. Стенки сплошные непористые с толщиной от 2 до 10 мкм, [[температура плавления]] 1400-1500 [[Градус Цельсия|°С]], [[плотность]] 580-690 кг/м³. Внутренняя полость частиц заполнена в основном [[азот]]ом и [[Оксид углерода(IV)|диоксидом углерода]]. |
|||
'''Микросфера алюмосиликатная''' - это стеклокристаллические алюмосиликатные шарики размером от 20 до 500 мкм, которые образуются при высокотемпературном факельном сжигании угля в составе летучей золы. |
|||
[[Файл:Al-sel-ball.jpg|мини|Алюмосиликатные микросферы]] |
|||
Содержание АСПМ в золе обычно очень небольшое, десятые доли процента, однако на крупных теплоэлектростанциях их «выработка» может достигать нескольких тысяч [[тонна|тонн]] в год<ref name="На">{{статья |
|||
|автор = Л.Кизильштейн |
|||
|заглавие = Следы угольной энергетики |
|||
|ссылка = http://www.nkj.ru/archive/articles/13906/ |
|||
|язык = |
|||
|издание = [[Наука и жизнь]] |
|||
|тип = |
|||
|год = 2008 |
|||
|том = |
|||
|номер = 5 |
|||
|страницы = |
|||
|archivedate = 2012-09-29 |
|||
|archiveurl = https://web.archive.org/web/20120929171317/http://www.nkj.ru/archive/articles/13906/ |
|||
}}</ref>. |
|||
Поскольку [[температура плавления]] металлов ниже температуры плавления АСПМ, то АСМП довольно часто покрывают тонкими оболочками из расплавленного металла в 10-30 нанометров.<ref>{{Cite web|url=http://www.cleandex.ru/analytic/2016/02/16/aluminosilicate-microspheres|title=Маркетинговое исследование рынка алюмосиликатных микросфер (вер.6)|publisher=Cleandex - Центр маркетинговой компетенции в области чистых технологий маркетинговой группы «Текарт»|date=2016-02-16|accessdate=2016-11-07|archive-date=2016-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20161107222128/http://www.cleandex.ru/analytic/2016/02/16/aluminosilicate-microspheres|deadlink=no}}{{платно}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://inoteck.net/mikrosfera_material_sovr|title=Производство микросфер - Группа компаний ИНОТЭК г.Москва|publisher=Алюмосиликатные микросферы, стеклянные микросферы ГК ИНОТЭК г. Москва|accessdate=2016-11-07|archive-date=2016-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20161107092833/http://inoteck.net/mikrosfera_material_sovr|deadlink=no}}{{подст:не АИ}}</ref><ref>{{Статья|автор=ЧЕРЕПАНОВ А.А., КАРДАШ В.Т.|заглавие=Комплексная переработка золошлаковых отходов ТЭЦ (результаты лабораторных и полупромышленных испытаний)|ссылка=http://cyberleninka.ru/article/n/kompleksnaya-pererabotka-zoloshlakovyh-othodov-tets-rezultaty-laboratornyh-i-polupromyshlennyh-ispytaniy|издание=Геология и полезные ископаемые мирового океана|год=2009-01-01|выпуск=2|issn=1999-7566|archivedate=2016-11-08|archiveurl=https://web.archive.org/web/20161108052211/http://cyberleninka.ru/article/n/kompleksnaya-pererabotka-zoloshlakovyh-othodov-tets-rezultaty-laboratornyh-i-polupromyshlennyh-ispytaniy}}</ref> Это придает АСМП новые свойства как непрозрачность в инфракрасном и СВЧ диапазоне волн, а также увеличивает теплоизолирующие свойства за счет отражения ИК излучения.<ref name=":0">{{Cite web|url=http://poleznayamodel.ru/model/10/102021.html|title=Описание на полезную модель к патенту РФ 102021. "Теплоизоляционное покрытие"|publisher=poleznayamodel.ru|accessdate=2016-11-07|archive-date=2016-11-07|archive-url=https://web.archive.org/web/20161107092517/http://poleznayamodel.ru/model/10/102021.html|deadlink=no}}</ref> |
|||
== Применение == |
|||
'''Алюмосиликатные микросферы''' – это продукт переработки золы, образующейся при сжигании природного каменного угля. Микросферы представляют собой полые сферические частицы диаметром от 50 до 400 мкм со сплошными непористыми стенками, толщина которых от 2 до 10 мкм. Внутренняя полость частиц заполнена в основном азотом и двуокисью углерода. |
|||
Полимерные материалы с микросферами (так называемые [[сферопластик]]и) используются при изготовлении различных [[Плавсредство|плавсредств]], например [[Лодка|лодок]], сигнальных [[Буй|буёв]], блоков плавучести, [[Спасательный жилет|спасательных жилетов]] и других. Используется при изготовлении мебели, в радиотехнике, для [[Теплоизоляция|изоляции]] [[Теплотрасса|теплотрасс]], для изготовления [[Дорожная разметка|дорожно-разметочных]] термопластиков и так далее. АСПМ применяют в составе цементных растворов при изготовлении «лёгких» бетонов и высокопрочных легких бетонов<ref>{{Статья|автор = Иноземцев А.С., Королев Е.В.|заглавие = Полые микросферы – эффективный заполнитель для высокопрочных легких бетонов|издание = Промышленное и гражданское строительство|тип = журнал|год = 2013|номер = 10|страницы = 80-83|issn = 0869-7019|ссылка = http://elibrary.ru/item.asp?id=20599950}}</ref> полифункционального назначения, а также теплоизоляционных жаростойких бетонов ([[перлит]]). Кроме того АСПМ используются при бурении геологоразведочных и эксплуатационных скважин. Других возможностей применения у микросфер очень много, например в сельском хозяйстве как [[вспученный перлит]] фракции 1-5 мм. Меньший размер фракции до 1 мм применяется как наполнитель для туалета домашних кошек и собак.<ref name="На" /><ref>{{статья |
|||
| автор = Л.Ю.Новосёлова, Е.Е.Сироткина, Н.И.Погабаева, И.В.Русских([[Институт химии нефти СО РАН]]) |
|||
| заглавие = Алюмосиликатные микросферы зольных уносов ТЭС и их использование для очистки воды от нефти и фенола. |
|||
| ссылка = http://elibrary.ru/item.asp?id=10331716 |
|||
| язык = |
|||
| издание = [[Химия твердого топлива]] |
|||
| издательство = [[Академиздатцентр «Наука» РАН]] |
|||
| тип = |
|||
| год = 2008 |
|||
| том = |
|||
| номер = 3 |
|||
| страницы = 63-69 |
|||
}}</ref><ref>{{статья |
|||
| автор = Е.Г.Казаков, Н.С.Карнеева, И.Ю.Пахаруков([[Тюменский государственный нефтегазовый университет|ТюмГНГУ]]) |
|||
| заглавие = О механизме повышения прочности тампонажного камня, содержащего алюмосиликатные микросферы |
|||
| ссылка = http://elibrary.ru/item.asp?id=12794962 |
|||
| язык = |
|||
| издание = Территория Нефтегаз |
|||
| издательство = Камелот Паблишинг |
|||
| тип = |
|||
| год = 2008 |
|||
| том = |
|||
| номер = 2 |
|||
| страницы = 26-29 |
|||
}}</ref>. |
|||
Покрытые металлической оболочкой АСПМ используются для блокирования ИК и СВЧ излучения, что в гражданских целях применяют в медицине и электронике для защиты оборудования экранированием из покрытия из АСПМ от внешних помех.<ref name=":0" /> [[]]. <ref>{{Cite web|url=http://www.google.com/patents/US5233927|title=Patent US5233927. Arrangement in a smoke camouflage system|author=Erik Wulvik|date=1993-08-10|lang=en|accessdate=2016-11-07|archive-date=2016-11-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20161108024532/http://www.google.com/patents/US5233927|deadlink=no}}</ref><ref>{{Cite web|url=http://www.google.com/patents/US4704966|title=Patent US4704966. Method of forming IR smoke screen|author=Leonard R. Sellman, Janon F. Embury Jr, Werner W. Beyth|date=1987-11-10|accessdate=2016-11-07|lang=en|archive-date=2016-11-08|archive-url=https://web.archive.org/web/20161108024739/http://www.google.com/patents/US4704966|deadlink=no}}</ref><ref name=":1">{{Cite web|url=http://www.findpatent.ru/patent/238/2388736.html|title=Патент РФ № 2388736. Способ создания облака аэрозоля для маскировочной дымовой завесы или ложной цели|publisher=www.findpatent.ru|accessdate=2016-11-07|archive-date=2022-02-21|archive-url=https://web.archive.org/web/20220221184713/https://findpatent.ru/patent/238/2388736.html|deadlink=no}}</ref> |
|||
Цвет: серый, светло - серый. |
|||
== Примечания == |
|||
Влажность: до 1% |
|||
{{примечания}} |
|||
Фракционный состав: от 10 до 500 микрон |
|||
Химический состав АМ, %: Si O2(50-60) AL2O3(20-35) Fe2O3(1,5-4,0) CaO(1-6) MgO(0,5-1,8) Na2O(0,2-1,7) K2O(0,2-2,5) |
|||
== Области применения == |
|||
'''Нефтяная промышленность:''' тампонажные материалы для нефтяных скважин, буровые растворы, дробильные материалы |
|||
'''Строительство:''' сверхлегкие бетоны, известковые растворы, покрытия, звукозащитные материалы |
|||
'''Керамика''': огнеупорные материалы, огнеупорные кирпичи, покрытия, изоляционные материалы |
|||
'''Пластиды:''' нейлоновые, полиэтиленовые, материалы различных плотностей |
|||
'''Автомобилестроение:''' композиты, шины |
|||
== Критерии значимости == |
|||
* Микросфера алюмосиликатная достаточно подробно освещается в независимых авторитетных источниках; |
|||
* Микросфера алюмосиликатная используется повсеместно в мировом масштабе; |
|||
== Исследования == |
|||
*В связи с тем, что алюмосиликатные микросферы являются многофункциональным материалом, были исследованы различные свойства микросфер. Проведен анализ химического состава и свойств, стойкости в агрессивных средах и уровня естественной радиоактивности. |
|||
*При определении свойств микросфер использовались технические подходы, разработанные для дисперсных материалов, но в ряде случаев, когда определяющее влияние оказывало наличие внутренней полости, разрабатывались специальные методы и оснастка. |
|||
*Средний диаметр микросфер изменяется от 60 до 200 мкм, истинная плотность — от 0,5 до 0,7 г/см3, гидростатическая прочность — от 20 до 35 МПа, микросферы некоторых ТЭС более стойки в кислотных средах, а некоторых — в щелочных. Такие изменения параметров микросфер связаны с составом минеральных примесей в углях, а также с термическими условиями образования микросфер. |
|||
*Алюмосиликатные микросферы в соответствии со своими техническими характеристиками и потенциальным промышленным ресурсом могут конкурировать с такими широко используемыми материалами, как промышленные стеклянные микросферы, легковесные теплоизоляционные материалы, дисперсные наполнители пластмасс и другие композиционные материалы. |
|||
{{{{db-nn}}}} |
|||
=== Применение: === |
|||
•в качестве наполнителя в легких конструкционных материалах и сверхлегких бетонах, в стеновых блоках; |
|||
•мастики для герметизации трещин и швов, шпатлевки, герметики, синтактный пенопласт; |
|||
•огнезащитные краски, лаки; |
|||
•высокотемпературные изолирующие покрытия, огнеупорная керамика; |
|||
•изоляционные материалы; |
|||
•отделочный и штукатурный гипс для изоляции внешних стен зданий; |
|||
•теплоизоляционная радиопрозрачная керамика повышенной прочности; |
|||
•абразивные высокопористые материалы, высокопористые шлифовальные круги с закрытой структурой; |
|||
•геотермические цементы; |
|||
•в качестве наполнителя в неорганических строительных материалах; |
|||
•в качестве наполнителя в сухих строительных смесях; |
|||
•в качестве наполнителя в известковых растворах, цементе, штукатурке; |
|||
•в качестве наполнителя в высокопрочных износостойких половых покрытиях для промышленных помещений; |
|||
•в качестве наполнителя в изоляционных кровельных и звукозащитных материалах; |
|||
•в качестве наполнителя в отделочном и штукатурном гипсе для изоляции внешних стен зданий; |
|||
•в качестве наполнителя в звуко- и теплоизоляционных покрытиях; |
|||
•термопластичный состав для разметки дорог - для разметки автомобильных дорог и аэродромов с асфальтовым или асфальтобетонным покрытием; |
|||
•состав для защиты поверхности от налипания сварочных брызг; |
|||
•в качестве наполнителя в декоративных материалах; |
|||
•многие другие продукты, где требуется хорошая термоизоляция. |
|||
== Литература == |
|||
* {{статья |
|||
| автор = |
|||
| заглавие = Микросфера алюмосиликатная |
|||
| ссылка = http://www.t-h-t.ru/microsfera.html |
|||
| язык = ru |
|||
| издание = Строительный интернет портал «Торговый Дом Талер» |
|||
| тип = |
|||
| год = 2009 |
|||
| том = |
|||
| номер = |
|||
| страницы = |
|||
}} |
|||
[[Категория:Строительство]] |
|||
== См. также == |
== См. также == |
||
* [[Микрокремнезём]] |
* [[Микрокремнезём]] |
||
[[Категория:Материалы]] |
|||
{{{{copyvio|http://www.t-h-t.ru/microsfera.html}}}} |
|||
Текущая версия от 18:01, 12 ноября 2023
Алюмосиликатные полые микросферы (АСПМ) — стеклокристаллические алюмосиликатные шарики, которые образуются при высокотемпературном факельном сжигании угля. Являются самыми ценными компонентами зольных отходов тепловых электростанций. Представляют собой полые, почти идеальной формы силикатные шарики с гладкой поверхностью, диаметром от 10 до нескольких сотен микрометров, в среднем около 100 мкм. Стенки сплошные непористые с толщиной от 2 до 10 мкм, температура плавления 1400-1500 °С, плотность 580-690 кг/м³. Внутренняя полость частиц заполнена в основном азотом и диоксидом углерода.
Содержание АСПМ в золе обычно очень небольшое, десятые доли процента, однако на крупных теплоэлектростанциях их «выработка» может достигать нескольких тысяч тонн в год[1].
Поскольку температура плавления металлов ниже температуры плавления АСПМ, то АСМП довольно часто покрывают тонкими оболочками из расплавленного металла в 10-30 нанометров.[2][3][4] Это придает АСМП новые свойства как непрозрачность в инфракрасном и СВЧ диапазоне волн, а также увеличивает теплоизолирующие свойства за счет отражения ИК излучения.[5]
Применение
[править | править код]Полимерные материалы с микросферами (так называемые сферопластики) используются при изготовлении различных плавсредств, например лодок, сигнальных буёв, блоков плавучести, спасательных жилетов и других. Используется при изготовлении мебели, в радиотехнике, для изоляции теплотрасс, для изготовления дорожно-разметочных термопластиков и так далее. АСПМ применяют в составе цементных растворов при изготовлении «лёгких» бетонов и высокопрочных легких бетонов[6] полифункционального назначения, а также теплоизоляционных жаростойких бетонов (перлит). Кроме того АСПМ используются при бурении геологоразведочных и эксплуатационных скважин. Других возможностей применения у микросфер очень много, например в сельском хозяйстве как вспученный перлит фракции 1-5 мм. Меньший размер фракции до 1 мм применяется как наполнитель для туалета домашних кошек и собак.[1][7][8].
Покрытые металлической оболочкой АСПМ используются для блокирования ИК и СВЧ излучения, что в гражданских целях применяют в медицине и электронике для защиты оборудования экранированием из покрытия из АСПМ от внешних помех.[5] [[]]. [9][10][11]
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 Л.Кизильштейн. Следы угольной энергетики // Наука и жизнь. — 2008. — № 5. Архивировано 29 сентября 2012 года.
- ↑ Маркетинговое исследование рынка алюмосиликатных микросфер (вер.6). Cleandex - Центр маркетинговой компетенции в области чистых технологий маркетинговой группы «Текарт» (16 февраля 2016). Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 7 ноября 2016 года. (платн.)
- ↑ Производство микросфер - Группа компаний ИНОТЭК г.Москва. Алюмосиликатные микросферы, стеклянные микросферы ГК ИНОТЭК г. Москва. Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 7 ноября 2016 года.{{подст:не АИ}}
- ↑ ЧЕРЕПАНОВ А.А., КАРДАШ В.Т. Комплексная переработка золошлаковых отходов ТЭЦ (результаты лабораторных и полупромышленных испытаний) // Геология и полезные ископаемые мирового океана. — 2009-01-01. — Вып. 2. — ISSN 1999-7566. Архивировано 8 ноября 2016 года.
- ↑ 1 2 Описание на полезную модель к патенту РФ 102021. "Теплоизоляционное покрытие". poleznayamodel.ru. Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 7 ноября 2016 года.
- ↑ Иноземцев А.С., Королев Е.В. Полые микросферы – эффективный заполнитель для высокопрочных легких бетонов // Промышленное и гражданское строительство : журнал. — 2013. — № 10. — С. 80-83. — ISSN 0869-7019.
- ↑ Л.Ю.Новосёлова, Е.Е.Сироткина, Н.И.Погабаева, И.В.Русских(Институт химии нефти СО РАН). Алюмосиликатные микросферы зольных уносов ТЭС и их использование для очистки воды от нефти и фенола. // Химия твердого топлива. — Академиздатцентр «Наука» РАН, 2008. — № 3. — С. 63-69.
- ↑ Е.Г.Казаков, Н.С.Карнеева, И.Ю.Пахаруков(ТюмГНГУ). О механизме повышения прочности тампонажного камня, содержащего алюмосиликатные микросферы // Территория Нефтегаз. — Камелот Паблишинг, 2008. — № 2. — С. 26-29.
- ↑ Erik Wulvik. Patent US5233927. Arrangement in a smoke camouflage system (англ.) (10 августа 1993). Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 8 ноября 2016 года.
- ↑ Leonard R. Sellman, Janon F. Embury Jr, Werner W. Beyth. Patent US4704966. Method of forming IR smoke screen (англ.) (10 ноября 1987). Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 8 ноября 2016 года.
- ↑ Патент РФ № 2388736. Способ создания облака аэрозоля для маскировочной дымовой завесы или ложной цели. www.findpatent.ru. Дата обращения: 7 ноября 2016. Архивировано 21 февраля 2022 года.