Propiedades de las microesferas de vidrio huecas

(Propiedades de las microesferas de vidrio huecas)

¿Qué son las microesferas de vidrio huecas?

La composición de las microesferas de vidrio producidas mediante la técnica de gotas está limitada por dos condiciones fundamentales: 1) los componentes iniciales deben formar una verdadera solución acuosa, y 2) la viscosidad del vidrio a temperaturas de refinado de ~1200 a 1500°C debe ser lo suficientemente baja para dar una buena esfericidad/concentricidad de la cáscara y un acabado superficial de alta calidad. Una tercera consideración que se vuelve importante inmediatamente después de la formación de la cáscara es la durabilidad del vidrio a la intemperie por los gases atmosféricos. Otras ventajas por las que se utilizan microesferas huecas en la construcción, además de la reducción de peso y precio, son el aislamiento acústico, la no necesidad de refuerzos estructurales, el aumento de la rigidez, la resistencia al impacto y la resistencia a altas temperaturas e incendios. La microesfera de vidrio sólida se fabrica mediante la quema directa de polvos de vidrio, mientras que las microesferas de vidrio huecas se producen añadiendo un agente espumante al polvo de vidrio. Este artículo presentó la producción de microesferas de vidrio mediante el proceso de llama térmica vertical (VTF). Esta alta densidad se debe al hecho de que el agua a esta temperatura se contrae más de lo habitual y tendrá un volumen bajo con una densidad más alta. Esta es la razón por la que la esfera hueca se mantiene a flote y solo se hundirá después de que el agua se caliente por encima de los 4 grados Celsius. Dado que el momento de inercia de una esfera hueca es mayor que el momento de inercia de una esfera sólida, podemos decir que la aceleración es mayor para una esfera sólida que para una esfera hueca. Por lo tanto, la esfera sólida llega al fondo con mayor velocidad. La producción de microesferas de vidrio es parte de un programa de investigación y desarrollo en curso iniciado en 1974. y cuyo objetivo es desarrollar un método para producir en masa contenedores de combustible de vidrio para su uso en experimentos de fusión por confinamiento inercial (ICF). Varios informes anteriores de LLNL3 " 5 han descrito el desarrollo de la técnica de gotas de líquido para la producción de microesferas de vidrio. En este artículo, una revisión en vivo de datos anteriores junto con los resultados de nuestros estudios más recientes para presentar una imagen detallada del método de preparación y las propiedades de las microesferas de vidrio.

Propiedades de las microesferas de vidrio huecas

La producción de microesferas de vidrio de alta calidad necesarias para los objetivos de fusión láser requiere que optimicemos una serie de parámetros de procesamiento. En el pasado, utilizamos un enfoque principalmente empírico para determinar las condiciones de operación adecuadas. Si bien este enfoque fue exitoso, también requería mucho tiempo y personal. Para ayudar a guiar e interpretar nuestro trabajo experimental actual, hemos desarrollado un modelo simple, unidimensional (1-D) para simular el proceso de formación de esferas. El modelo se ha utilizado para cuantificar los efectos de varias variables clave del proceso, como el perfil de temperatura de la columna, la composición de la purga, el tamaño y la composición de las gotas y las propiedades de la película de vidrio. Los detalles de este modelo y su aplicación a nuestra producción actual de microesferas de vidrio se analizan en profundidad más adelante en este documento. Después de una breve introducción, este documento se divide en tres secciones principales: la primera resume los datos sobre la composición y las propiedades de las esferas de vidrio, la segunda revisa el método de producción de microesferas y la tercera presenta un análisis del desarrollo y la aplicación del modelo.

Desarrollo histórico de las microesferas de vidrio huecas

Para poner el presente trabajo en el contexto adecuado, es necesario revisar el desarrollo de la tecnología de microesferas de vidrio. En las primeras fases del programa ICF, los diseños de los objetivos requerían una simple microesfera rellena de deuterio-tritio (DT) de material de bajo Z, también conocida como objetivo de empuje explosivo. Souers et al. evaluaron una serie de microesferas disponibles comercialmente hechas de varios materiales. Las primeras microesferas de vidrio que se usaron como objetivos en LLNL provenían de dos fuentes comerciales: Emerson and Cummings (E&C) y Minnesota Mining and Manufacturing Co. (3M).1 Las composiciones nominales de óxido de los vidrios se dan en la Tabla 1. Nótese que el producto 3M es un vidrio de silicato de cal sódica, mientras que el vidrio E&C es principalmente un borosilicato alcalino. Además, la concentración de Si0 del vidrio E&C se varió para dar un rango de resistencias de microesferas; la concentración más alta de sílice dio el vidrio más fuerte. Las tolerancias iniciales para el diámetro, el acabado de la superficie y la uniformidad del espesor de las paredes de los objetivos de los propulsores explosivos eran mucho menos estrictas que las de nuestros diseños actuales de alta compresión. En consecuencia, fue posible encontrar unas pocas microesferas de vidrio adecuadas (aproximadamente una entre un millón) clasificando grandes lotes de productos disponibles comercialmente. Este enorme proceso de selección e inspección resultó poco práctico a medida que las especificaciones de las microesferas de vidrio se volvieron más rígidas. Como resultado, se desarrollaron dos nuevos métodos con el propósito específico de proporcionar carcasas de vidrio de alta calidad para objetivos de ICF: 2) el proceso de gota líquida y 1) el proceso de gel seco.

Precio de las microesferas de vidrio huecas

El tamaño de las partículas y la pureza de las microesferas de vidrio huecas afectarán el precio del producto, y el volumen de compra también puede afectar el costo de las microesferas de vidrio huecas. Una gran cantidad de microesferas de vidrio huecas costará menos. El precio de las microesferas de vidrio huecas se encuentra en el sitio web oficial de nuestra empresa.

Proveedor de microesferas de vidrio huecas

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