玻璃微珠的制備方法

玻璃微珠的制備方法石成利梁忠友（山東輕工業(yè)學(xué)院，濟南，250100）摘要本文簡要介紹了玻璃微珠的制備方法。關(guān)鍵詞玻璃微珠；制備PRODUCTIONOFGLASSBEADSShiChengliLiangZhongyou（ShandongInstituteofLightIndustry,Jinan,250100）AbstractInthepaper,authorsintroducesimplytheproductionofglassbeads.Keywordsglassbeads；production1前言玻璃微珠是指直徑幾微米到幾毫米的實心或空心玻璃珠，有無色和有色的。直徑0.8mm以上的稱為細珠；直徑0.8mm以下的稱為微珠。玻璃微珠是一種新型硅酸鹽材料，具有透明、折射率可調(diào)、定向回歸反射、表面光滑、流動性好、電絕緣、化學(xué)性能穩(wěn)定、耐熱及機械強度高等特點。高強度的實心微珠主要用作研磨介質(zhì)、機械加工的研磨材料、增強充填劑等，反光實心微珠主要用于交通標志、美術(shù)及宣傳廣告、海上救生器材、演出服裝、定向投影屏幕等，空心微珠主要用于固體浮力材料、超低溫絕熱材料、工程塑料及固體火箭燃料充填劑等。廣泛應(yīng)用于輕工、化工、紡織、交通、航運、精密機械加工等行業(yè)。玻璃微珠隨用途不同，其化學(xué)組成也各不相同，常用的組成有鈉鈣玻璃、硼硅玻璃、含鋯玻璃、含鈦玻璃及高硅氧玻璃等。玻璃微珠的生產(chǎn)最早始于美國，二次大戰(zhàn)后，歐洲各國逐步開始工業(yè)生產(chǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，玻璃微珠的獨特性能逐步被人們認識。因而其生產(chǎn)技術(shù)也得到了不斷發(fā)展和改善，產(chǎn)品的品種、規(guī)格日益增加，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，國際市場需求量日益增大。本文簡要介紹了目前常用的玻璃微珠的制備方法。2玻璃微珠的制備方法目前有關(guān)玻璃微珠的生產(chǎn)方法有十多種，下面介紹常用的幾種。2.1實心玻璃微珠的制備方法[1～4]2.11粉末法粉末法是由美國1175224專利提出的，基本原理是將玻璃粉碎成要求的顆粒，經(jīng)過篩分，在一定溫度下通過均勻加熱區(qū)，使玻璃顆粒熔融，在表面張力作用下形成微珠。圖1為粉末法制取實心玻璃微珠的簡圖。立筒2的外壁用空氣冷卻，空氣從噴嘴2中噴出，圓形排列的煤氣噴嘴3位于立筒下部的1/3處，玻璃顆粒貯于容器4中，通過管道5送入立筒內(nèi)的熔融區(qū)，當開始熔融和形成微珠時，它立即為向上流動的燃燒氣體帶出立筒，落在出口處的漏斗上，經(jīng)過管7進入收集器的8中。粉末法生產(chǎn)的關(guān)鍵是選擇空氣噴嘴，噴嘴所形成的氣流可以確保微珠能上升到頂部，使重的粒子沉在底部。粉末法的優(yōu)點是能制造硬質(zhì)玻璃微珠，球徑易于控制，得球率高。缺點是生產(chǎn)周期長，產(chǎn)量低，成本高，能耗大。圖1粉末法制備實心玻璃微珠簡圖立筒；2—空氣噴嘴；3—煤氣噴嘴；4—容器；5—管道；6—漏斗；7—管道；8—收集器2.12熔液法將玻璃配合料熔化成玻璃液，用高速氣流噴吹，玻璃液滴由于表面張力形成微珠。圖2為熔液法制取實心玻璃微珠的簡圖。在熔爐1中經(jīng)熔化了的玻璃2經(jīng)耐熱鋼管3漏出成為料流4。在耐熱鋼管的一側(cè)裝有高壓噴嘴5，由高壓噴嘴噴出的熱蒸汽或熱空氣把料流4吹散成纖維狀的玻璃，在其四周裝有高壓噴燈6，在它噴出的高壓火焰7的作用下將纖維狀的玻璃收縮成為微珠，微珠會因為自重而落入收集器8中。熔液法的優(yōu)點是生產(chǎn)成本低，產(chǎn)量高。缺點是球徑不易控制，會產(chǎn)生纖維或棉狀雜質(zhì)或帶尾巴狀的微珠等。圖2熔液法制備實心玻璃微珠簡圖熔爐；2—熔融玻璃；3—耐熱鋼管；4—料流；5—高壓噴嘴；6—高壓噴燈；7—高壓火焰；8—收集器2.13火焰飄浮法圖3為火焰飄浮法制備實心玻璃微珠的工藝流程，將無色的碎玻璃粉碎成所需的粒度，并通過布料器將玻璃粉末均勻地投入到特制的成珠爐中，在熱態(tài)的高溫氣流中加熱熔融，在玻璃表面張力作用下形成1硅酸鹽詞典.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1984，508-5092吳柏誠，巫羲琴.玻璃制造技術(shù).北京：中國輕工業(yè)出版社，1993，341-3423楊裕國.玻璃制品及模具設(shè)計.北京：科學(xué)工業(yè)出版社，2003，494施其祥.道路標記用玻璃微珠