ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛЯННЫХ МИКРОШАРИКОВ МЕТОДОМ ПЛАЗМЕННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

В настоящее время, перспективным направлением является производство стеклянных микросфер и микрошариков, которые находят всё большее применение в различных отраслях промышленности.
Наиболее широко стеклянные шарики используются за рубежом, в частности в США, Японии, Германии, Великобритании. Следует особо отметить некоторые области их применения. Стеклошарики используют как наполнители в производстве композиционных полимерных материалов, в качестве наполнителей лаков и красок, светоотражающих деталей автомобилей и дорожных знаков,в ювелирной промышленности для декорирования изделий, в фототехнике, в биотехнологии и электроники.
Стеклянные микрошарики изготовленные из стёкол с высоким показателем преломления (с содержанием оксида свинца 18-24%), являются в настоящее время одним из наиболее эффективных светоотражающих материалов, которые используются при изготовлении дорожных знаков, могут быть рекомендованы при изготовлении светоотражающих элементов, фар автомобилей, а также светоотражающих элементов одежды.
Стекломикрошарики, изготовленные из химически стойких стекол могут быть использованы в химической и нефтехимической промышленности, в качестве носителей катализаторов. Стекломикрошарики, выполненные из красных рубиновых стекол, хрусталей, синих кобальтовых стекол, зеленых хромовых стекол, могут найти широкое применение для декорирования изделий из стекла и керамики, в качестве отделочных и декоративных элементов одежды, часов, галантерейных товаров, корпусов электронных устройств, мебельных товаров, обуви. Декоративная отделка различных товаров существенно повышает их эстетические свойства и их конкурентоспособность, как на внутреннем, так и на внешнем рынках.
Стекломикрошарики могут быть использованы в производстве отделочных строительных материалов. Так, например, в настоящее время появился новый отделочный материал «Байрамикс», который завоевал большую популярность в нашей стране в качестве отделочного строительного материала. Он представляет собой микрошарики из пластических масс, различной окраски. При наружной отделке микрошарики существенно повышают архитектурно-художественные достоинства зданий и сооружений. Также широко «Байрамикс» используется при отделке внутренних помещений. Основным недостатком данного отделочного материала является его высокая стоимость. Замена полимерных микрошариков на стеклянные - позволит существенно снизить стоимость данного отделочного материала.
Широкое распространение цветные и композиционные стекломикрошарики (диаметр 1-3 мм), могут найти в ювелирной промышленности в качестве имитации (имитация дорогостоящих и натуральных камней). Они могут быть использованы при украшении бус, колье, медальонов, перстней, а также в качестве вставок других ювелирных изделий.
Существенное значение играет размер шариков. Так, для наполнителей в полимерах используют шарики диаметром 5-10 мкм, а для светоотражающих деталей автомобилей и декоративных изделий - 100-1000 мкм и более, а в качестве абразивного материала при обработке металлических поверхностей - 50-500 мкм.
В настоящее время существует два основных способа получения шариков. По первому способу шарики диаметром 5-500 мкм получают путем оплавления предварительно измельченного стекла. По второму способу шарики диаметром 500-1500 мкм получают из расплава путем диснергации в газовом потоке с последующим охлаждением и улавливанием. Высокие температуры плазмы позволяют значительно интенсифицировать технологический процесс получения микрошариков и снизить себестоимость.
Известные способы получения стекломикрошариков требуют значительных энергетических затрат, а сами технологии длительны во времени, трудоёмки и имеют сложное аппаратурное оформление. Так, по первому способу, для получения микрошариков необходимы энергоемкие и длительные операции дробления, измельчения и рассева стекла на фpaкции. По второму необходима предварительная варка стекла и энергоёмкая операция диспергация расплава стекла.
С целью снижения энергозатрат и сокращения технологического цикла, нами предложено использовать энергосберегающую технологию получения микрошариков методом плазменного распыления. С целью получения микрошариков на основе композиционных материалов, нами предложено использовать смеси порошков цветных металлов и цветных стёкол. Как показали предварительные эксперименты, стеклометаллические микрошарики обладают высокими физико-химическими и эстетическими показателями, и могут быть использованы в качестве наполнителей лакокрасочных материалов, ювелирной промышленности и в промышленности строительных материалов, в качестве отделочных материалов.
В качестве высокотемпературного источника использован электродуговой плазмотрон УПУ-8М.
За счет использования в качестве плазмообразующего газа аргона, технология получения микрошариков является экологически чистой.
В качестве исходного материала были взяты сортовые стекла ОАО «Стекольный завод «Красный Май», в частности, селеновый рубин, свинцовый хрусталь, зелёное стекло, окрашенное хромом, синее стекло, окрашенное кобальтом.
Для получения микрошариков была использована горелка ГН-5р плазмотрона УПУ-8М. Плазмообразующим газом служил аргон. Параметры работы плазматрона: рабочее напряжение 30 В, сила тока 350 - 450 А.
Разработанная нами технология обладает новизной и рядом преимуществ, основным из которых является энергосбережение.
Среднемассовая температура плазменного факела составляла 8750º. Расход стеклопорошка составлял 1,2 -1,5 кг/мин. Порошок подавался в плазменный факел специальным питателем. Время пребывания стеклопорошка в плазменной горелке, составляло, в среднем 10-2 сек. За счет высокой температуры плазмы, происходило мгновенное расплавление стеклопорошка.
Стеклянные стержни диаметром 1,0-2,5 мкм в автоматическом режиме подавали в плазменную горелку, где под действием высоких температур плазменного факела происходили плавление торца стержня и диспергация расплава с появлением микрошариков в потоке плазмообразующих газов. По мере продвижения в огнеупopном конусе происходили частичное остывание микрошариков и окончательное их остывание при соприкосновении с водоохлаждаемой металлической полусферой. После соударения с полусферой микрошарики попадали на вибросито, где удалялись «корольки» и другие нестандартные частицы. Крупные фpaкции микрошариков диаметром >630 мкм накапливались в сборнике, а мелкие отводились по трубопроводу. Отвод плазмообразующих газов проводился принудительной вентиляцией.
Разработанная технология предусматривает получение микрошариков, как из стеклопорошка, так и из стержней.
Таким образом, получение стеклянных микрошариков методом плазменного распыления - перспективное направление, позволяющее обеспечить высокое качество конечного продукта и экологическую чистоту технологии.
Статья в формате PDF
241 KB...
16 06 2026 3:54:12
Статья в формате PDF
125 KB...
15 06 2026 22:58:55
Статья в формате PDF
396 KB...
14 06 2026 14:29:25
Статья в формате PDF
296 KB...
13 06 2026 15:14:53
Статья в формате PDF
141 KB...
12 06 2026 0:33:57
Статья в формате PDF
296 KB...
11 06 2026 21:19:29
Статья в формате PDF
118 KB...
10 06 2026 21:57:28
Статья в формате PDF
113 KB...
09 06 2026 16:23:34
Статья в формате PDF
126 KB...
07 06 2026 17:39:23
Статья в формате PDF
103 KB...
06 06 2026 9:52:55
Статья в формате PDF
301 KB...
05 06 2026 6:28:26
Статья в формате PDF
106 KB...
04 06 2026 15:59:18
Изменяющиеся условия жизни приводят к изменению поведения и психологии наиболее уязвимых групп населения, к которым относятся пожилые и старые люди. Наиболее значимыми считаются адаптивные защитные реакции, такие как озабоченность, тревожность, депрессия. Работа поддержана и финансируется Министерством образования и науки.
...
03 06 2026 6:46:27
Статья в формате PDF
130 KB...
02 06 2026 4:59:42
Статья в формате PDF
105 KB...
01 06 2026 3:31:36
Статья в формате PDF
113 KB...
31 05 2026 11:15:39
Статья в формате PDF
138 KB...
30 05 2026 7:18:58
Задачу формирования интеллекта учащихся призвана решать современная школа и, в первую очередь, учебные заведения с названиями «лицей» и «гимназия». В представленной работе излагаются сведения об основных этапах по подготовке и проведению школьной научно-пpaктической конференции «В науку первые шаги», которая ежегодно проводится в Лицее № 37 г. Саратова. В рамках конференции каждый учащийся 11 класса защищает выпускную работу по профильному предмету (математике, физике, информатике, химии, биологии и др.). Подготовка к защите выпускной или творческой работы по химии способствует личностно-ориентированному обучению и воспитанию школьников, развитию активности и самостоятельности, учит работать с библиографической и информационно-справочной литературой, пользоваться электронными каталогами через систему Internet, знакомит с историей науки, развивает экспериментальные навыки, обучает целенаправленным наблюдениям.
...
29 05 2026 9:24:14
Статья в формате PDF 111 KB...
28 05 2026 7:23:38
Статья в формате PDF
102 KB...
27 05 2026 9:52:23
Статья в формате PDF
104 KB...
26 05 2026 4:55:52
Статья в формате PDF
125 KB...
25 05 2026 9:17:10
Статья в формате PDF
275 KB...
24 05 2026 0:16:47
Статья в формате PDF
131 KB...
23 05 2026 20:10:51
Дан обзор новых методов определения поверхностного натяжения твердых тел, малых частиц и тонких пленок. Методы основаны на универсальной зависимости физической величины от размера малых частиц твердого тела или толщины пленки.
...
22 05 2026 10:54:20
Статья в формате PDF
102 KB...
21 05 2026 1:41:20
Статья в формате PDF
321 KB...
20 05 2026 10:35:50
Статья в формате PDF
115 KB...
19 05 2026 21:26:50
Статья в формате PDF
148 KB...
18 05 2026 23:29:26
Статья в формате PDF
238 KB...
15 05 2026 22:38:16
Статья в формате PDF
110 KB...
13 05 2026 22:30:50
Статья в формате PDF
137 KB...
12 05 2026 7:42:49
Статья в формате PDF
120 KB...
11 05 2026 4:37:11
Статья в формате PDF
221 KB...
10 05 2026 17:37:43
Статья в формате PDF
250 KB...
09 05 2026 15:40:37
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::