Уникальное сочетание таких качеств этого техногенного продукта, как микросферический дизайн, низкая плотность, высокая механическая прочность, термостабильность и химическая инертность, обеспечили широкий спектр применения алюмосиликатных микросфер за рубежом в качестве теплоизоляционных материалов, радиопрозрачных керамик, наполнителей композиционных материалов и специальных видов цемента. Наряду с этим, алюмосиликатные микросферы являются также перспективным сырьем для получения на их основе катализаторов, адсорбентов и капсулирующих материалов, способных функционировать в условиях воздействия агрессивных сред и высокой температуры.

Алюмосиликатные микросферы энергетических зол — это полые стеклокристаллические микросферы размером в среднем от 5-50 мкм до 400-500 мкм, которые образуются в составе летучей золы при высокотемпературном факельном сжигании угля.

Основные характеристики и отличительные особенности

ПЛОТНОСТЬ. Насыпная плотность алюмосиликатной микросферы — 320-450 кг/м3. Плотность материала оболочки микросферы — 2 450 кг/м3. Отличается тем, что микросферы даже дисперсностью до 100 мкм имеют насыпную плотность не выше 370 кг/м3 , что на 25-30% меньше, чем у остальных производителей. Это достигается тем, что цикл сжигания углей имеет на 35% более продолжительную высокотемпературную фазу, а скорость охлаждения увеличена на 60% за счет прохождения дымовых газов через специальный холодильник. При таких показателях процесса толщина стенки алюмосиликатной микросферы практически уменьшается на 40-55%. В то же время прочность стенки не уменьшается, так как сама стенка имеет очень мало дефектов.

РАЗМЕР МИКРОСФЕР И ФРАКЦИОННЫЙ СОСТАВ. Диапазон размеров находится в пределах 5-500 мкм. Однако наличие в составе смеси алюмосиликатной микросферы размером менее 60 мкм и более 250 мкм ограничено и не превышает 10%. Размерный диапазон отличается тем, что в исходной смеси нет ярко выраженного пика распределения, что позволяет получать широкий спектр порошков микросфер с узким фракционным составом. Товарные фракции: 5-100 мкм; 100-500 мкм; 5-500 мкм, по заказу могут быть иными в диапазоне 5-500 мкм.

СОСТАВ ВНУТРЕННЕЙ ГАЗОВОЙ ФАЗЫ. СО2 ~ 70%, N2 ~ 30%. Не имеет каких-либо особенностей по сравнению с алюмосиликатными микросферами иных производителей.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. Теплопроводность микросфер 0,06 Вт/м°К. при 20° С. Отличается лучшим на 25-30% сопротивлением теплопередачи. Это происходит из-за того, что в сравнимых размерах микросфера нашего производства имеет более тонкую оболочку и большую степень разрежения газов внутри оболочки.

ПРОЧНОСТЬ. Предел прочности на сжатие — 15-29 МПа. Алюмосиликатные микросферы после процесса флотации проходят специальную термическую обработку при температуре 1600°С. Это позволяет произвести разрушение герметичных, но непрочных из-за поверхностных дефектов микросфер, а их обломки выделить и устранить из состава смеси. Таким образом достигается постоянство физических параметров алюмосиликатной микросферы при дальнейшей работе с ней. Кроме того, после такой термообработки алюмосиликатные микросферы не разрушаются при введении даже в высоковязкие среды.

ТВЕРДОСТЬ ОБОЛОЧКИ. По шкале Мооса — 5-6. Не имеет каких-либо особенностей по сравнению с микросферами иных производителей.

ИНЕРТНОСТЬ. Алюмосиликатные микросферы могут использоваться в растворителях, органических растворах, воде, кислотах, или щелочах без потери свойств. Отличаются низкой степенью загрязнения пылевидной фракцией. Это позволяет получать значительно более качественные полимерные композиции, так как отпадает необходимость связывать или нейтрализовывать пылевидную фракцию.

ТЕРМОСТОЙКОСТЬ. Алюмосиликатные микросферы не теряют свойств до температур, превышающих 1300°С. Температура плавления — не ниже 1400-1600°С. Отличаются тем, что поскольку специальная термообработка уже произведена, то даже при резком нагревании при заливке металлами разрушения микросфер не происходит.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ, %: SiO2 — 52,2-64,3; Al2O3 — 23,5-39,0; Fe2O3 — 1,2-10,0; CaO — 0,1-5,8; MgO — 1,0-2,0; K2O — 0,3-2,3; TiO2 — 0,6-1,0;Na2O — 0,3-1,0. Не имеет каких-либо особенностей и соответствует в основном составу примесей сжигаемых углей.

СТОИМОСТЬ. Алюмосиликатные микросферы на 50 % — 200 % дешевле, чем полые стеклянные сферы. По сравнению с менее дорогими наполнителями, алюмосиликатные микросферы в финансовом отношении эффективнее за счет экономии при погрузочно-разгрузочных работах и сокращении веса.