发泡剂对空心石英玻璃微球结构的影响

摘要

空心玻璃微球因具有低密度、高强度、耐高温等优点而被广泛研究。采用喷雾造粒法与粉末法相结合,掺入发泡剂,以射频等离子体作为热源制备空心石英玻璃微球,研究了SiC、CaSO_(4)、CaCO_(3)三种发泡剂对制备空心石英玻璃微球的影响。结果表明,通过喷雾造粒法将发泡剂与SiO_(2)充分混合形成粗坯颗粒,再利用射频等离子设备对粗坯粉末进行高温烧结,得到空心石英玻璃微球。其中CaSO_(4)、CaCO_(3)发泡剂效果较差,所产生的气体难以留在玻璃微球内部形成中空气泡;而SiC发泡剂效果最好,在射频等离子烧结过程中产生气体,被玻璃液包裹形成空心结构,得到的玻璃微球平均真密度为1.7995 g/cm^(3)。选用菲利华石英块状疏松体作为SiO_(2)原料,当m(SiO_(2))∶m(SiC)∶m(H_(2)O)为100∶3∶300时,可制备出平均真密度为0.72 g/cm^(3)的空心多孔石英玻璃微球。