中国粉体网讯 空心微珠物理及化学性能优异，加入它会降低材料的密度，同时能够提高材料的刚度、强度、绝缘性等性能。空心微珠是一种很有潜力的吸波材料，其本政特性在很大程度上影响着其吸波功能。空心微珠在国防工业中的应用前景十分广阔，美国国防部关键技术计划将隐身材料的研制列为重点发展计划，而作为新型材料的空心微珠为其提供了新的思路。
2010年全球玻璃微珠的市场总额为20亿美元，根据预测，该市场总额以每年平均增长率11.6%的速度递增，保守估计，到2020年或将突破50亿美元！
◆空心玻璃微珠
空心玻璃微珠是一种中空的，内含惰性气体的微小圆球状粉末，它属于非金属无机材料。空心玻璃微珠（ES）是由特殊工艺制成的薄壁封闭的微小球形颗粒，直径在数微米到数毫米之间，具有光学性能优越、球形透镜特性、抗冲击性能强、滚动性好、导热系数低、隔热保温、电绝缘强度高等许多优良特性，已经广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料、航海与航天等领域。
￭空心玻璃微珠的应用
（1）空心玻璃微珠在建材中的应用。在钻探和浇铸水泥制品时都需要低密度、低粘度、低渗透性及强结合力的水泥，空心玻璃微珠密度低且不易吸水，因而可以作为添加剂以制备这种水泥。
（2）空心玻璃微珠在合成泡沫中的应用。空心微珠填充聚合物而成的泡沫塑料，其泡沫结构是由空心微珠中间的空腔来提供，这种复合材料的主要特点是密度低，是一种集减震、绝缘、防火于一体的多功能合成材料。
（3）空心玻璃微珠在塑料、橡胶中的应用。空心玻璃微珠作为无机粉末填料用于工程塑料和橡胶的填充，可使其具有优异的流变加工性、均匀收缩性以及增强抗冲击能力等优点。
（4）空心玻璃微珠作为吸波材料时的应用。空心玻璃微珠本身或进行表面改性可获得特殊的吸波性能。
￭空心玻璃微珠的制备
空心玻璃微珠的制备主要有粉末法、液滴法、干燥凝胶法、叶轮抛射法、煅烧法等。
粉末法是利用玻璃的重沸现象制备空心玻璃微珠。重沸现象是指玻璃化芒硝的一部分SO3成为SO2排向大气，另一部分则被玻璃溶解吸收，但在温度重新升至1400℃时，SO3在玻璃中的溶解度下降，又以SO2及O2的形式放出。
叶轮抛射法是根据液滴在叶轮旋转作用下产生的自身张力而形成微珠。
￭玻璃空心微珠生产企业介绍
外国公司
（1）美国3M公司
（2）Emerson&Cuming公司
（3）日本的旭硝子公司
（4）美国Potters公司
（5）比利时Glaverbel公司
（6）Pittsburgh Corning公司
（7）Philadephia Quartz公司
国内公司
（1）安徽凯盛基础材料科技有限公司
（2）山西海诺科技股份有限公司
（3）中科雅丽科技有限公司
（4）中钢集团马鞍山矿院新材料科技有限公司
（5）郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司
（6）中科华星新材料有限公司
（7）廊坊锦久辰玻璃微珠有限公司
（8）廊坊义友玻璃制品有限公司
除了玻璃空心微珠以外，微珠还有粉煤灰空心微珠、碳空心微珠、陶瓷空心微珠以及其它新型空心微珠等。
◆陶瓷空心微珠
陶瓷空心微珠是表面为封闭陶瓷化壳体，内部封闭例如大量空气的微小颗粒，具有密度小、热导率低的特点。
因此，有研究者在氧化铝空心球轻质浇注料中引入陶瓷空心微珠来代替部分高铝矾土粉，可以降低氧化铝空心球轻质浇注料的体积密度，并优化其综合性能。研究发现，在氧化铝空心球轻质浇注料中引入陶瓷空心微珠替代部分高铝矾土粉，可以降低氧化铝空心球轻质浇注料的体积密度和热导率，但耐压强度和常温抗折强度也稍有降低。从综合性能来看，氧化铝空心球轻质浇注料中陶瓷空心微珠的最佳加入量为2％～4％(w)。
￭空心陶瓷微珠的制备
以Ti-B4C-C为反应体系，基于传统火焰热喷涂原理和设备，熔射经团聚处理的自反应型复合粉体，使之在飞行过程中发生自蔓延高温合成（简称SHS）反应，从而制备了空心陶瓷微珠。
空心陶瓷微珠内外结构SEM照片
￭陶瓷空心微珠生产企业介绍
（1）广州市海达超细材料有限公司
（2）上海汇精亚纳米新材料有限公司
◆粉煤灰空心微珠
粉煤灰空心微珠是从粉煤灰中提取出来的一种新型多功能颗粒材料。粉煤灰空心微珠一般呈玻璃光泽，颜色为无色、白色或乳白色、形状为透明、半透明或不透明，内部中空，具有化学性质稳定、质轻、隔热、隔音、耐高温、耐磨、耐酸、耐腐蚀等一系列优点。粉煤灰空心微珠主要化学成分为SiO2和Al2O3，另外，还含有少量CaO,TiO2,Fe2O3等。
粉煤灰形貌图和元素组成
￭粉煤灰空心微珠的应用
（1）在建筑建材行业的应用，主要利用空心微珠密度小、热阻大、强度高的特性。
（2）用作温控材料，是因为空心微珠为特殊的中空结构，具有低导热系数、高气孔率，因而具备优异的隔热保温性能。
（3）在化学工业中的应用，由于空心微珠形状圆而光滑，颗粒之间聚集力很小，填充到树脂内易于分散，加工流变性好，是一种优良的无机填料。以空心微珠作为橡胶、塑料的填充料，可起到体轻、耐磨、隔热、耐磨、阻燃、防潮等作用。
（4）除以上传统行业以外，粉煤灰空心微珠在新型功能材料领域应用也日渐成熟化。
￭粉煤灰空心微珠的分选
粉煤灰空心微珠主要通过分选热电厂的废弃灰分获得，其分选方式主要有干选（风选、磁选）和湿选（浮选、重选）两大类。
风选法又称气流分选，是基于颗粒在空气气流作用下密度不同的颗粒沉降末速度、运动距离不同的原理与其它灰分分开。
磁选是在磁场作用下，固体颗粒由于磁性差异，受到的磁力作用互不相同而在不同的区域沉积。
浮选主要利用颗粒对气泡黏附的选择性（疏水、亲水）而使组分分开。
重选是根据密度差的原理分选。
粉煤灰在分选过程中可以采用多种方式组合的方法优化，以实现分选工艺最佳合理化。
◆空心碳微珠
空心碳微珠由于具有特殊的功能与重要的应用价值，引起了人们的高度重视，但大多数合成方法只集中在传统的模板法，该法能耗高，需几百度或者上千度的高温以及高压，有时也只是作为某种反应的副产物出现，因而产率低，无法大量生产，使其应用受到了严重限制。
◆其它新型空心微珠
（1）ZrO2空心微球。ZrO2空心微球在氧传感器、燃料电池电解质、金属氧化物半导体设备等方面都有重要应用。
（2）CuS空心微球。CuS空心微球具有优良的金属导电性以及在1.6K时可转变为超导体并能在高温时表现出快离子导电性。广泛应用于太阳能电池板、光电纤维、超离子材料等特殊行业。
（3）SiO2空心微球。SiO2空心微珠具有良好的生物相容性以及原材料易得、廉价等优点，在药物载体、生物信号标记和涂料等领域都得到了广泛应用。
参考文献：
娄鸿飞等.几种空心微珠的研究现状与发展
杨丹.通过拉曼光谱研究粉煤灰空心微珠结构特征和光谱特性
王玉霞等.加入陶瓷空心微珠对氧化铝空心球轻质浇注料性能的影响
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