基于空心玻璃微珠的复合材料

在制造复合材料时决定采用空心玻璃微珠,主要是因为可以降低材料密度,进而减轻用其生产的产品重量。


基于空心玻璃微珠的低密度复合材料传统上用于深水设备,既可以制造浮力元件,也可以用来制造深水仪表自身的高强构件。


在制造SMC型(预浸件)和BMC 型(预加料)聚合压制材料时采用玻璃微珠,可以大大降低其密度(从1.8降到1.3 g/cm³),复合材料的弹性-强度特性未见明显下降。目前, 空心玻璃微珠广泛用于制造专业玛蹄脂和混合剂。但是空心玻璃微珠最具前景的应用领域是生产多层复合材料(夹心结构)。


下表给出的是泡沫塑料和基于空心玻璃微珠复合材料(聚合材料)的性能对比。聚合材料的弹性-强度性能优于泡沫塑料,在制造夹心结构复合材料时,会发现全新的可能性。


特性

泡沫塑料

聚合材料

密度,kg/m³

30–400

400–650

抗压强度,MPa

0.2–12

25–95

单位抗压强度,103 m

0.8–3.0

6.2–15

抗压弹性模量,MPa

20–600

1000–3000

单位抗压弹性模量,104  m

0.7–15

25–46

抗剪切强度 MPa

0.3–6.5

6–22

单位抗剪切强度103 m

1.0–1.6

1.5–3.3

抗剪切弹性模量, MPa

11–200

500–1300

单位抗剪切弹性模量, 104 m

3.7–5

12–20