中空玻璃微珠在隔热涂料中的应用

　　中空玻璃微珠是一种微米级的表面光滑的空心玻璃微球，主要化学成分为硼硅酸盐玻璃，电镜下观察为空心透明正球体。中空玻璃微珠具有低密度、高强度、耐高温、耐酸碱、低导热、电绝缘等多种性能，具有良好的流动性和化学稳定性，是跨领域的多功能前沿新材料。

　　中空玻璃微珠的平均粒径只有几十微米，内部的空气不能自由地流动，使得对流传热不易发生，只剩下静止空气的热传导，而静止空气的导热系数极低(0.023W/m·k)，所以通过中空玻璃微珠内部的空气传导的热量极为有限;众多足够小的中空微孔使得涂膜中界面的数量趋向于无穷多，可以使材料内部有非常多的反射界面，从而使辐射热传导非常困难;中空玻璃微珠的壁相对来说很薄，且众多的气孔使得热流沿壁传递绕过的路径变长，这样势必增加了热阻抗，从而降低了传热效率。

　　所以，中空玻璃微珠的导热系数很低，是一种高性能的隔热材料，相比膨胀珍珠岩、蛭石、海泡石等，具有更低的导热系数、更好的隔热效果。下表是相同条件下，用它们制成的隔热涂层的隔热温差。

　　检测导热系数当然是检验玻璃微珠质量的最好方法，但是这需要先做涂料、再制板、养护、检测，且需要专业检测仪器，投入大、耗时长，一般涂料企业不具备这种检测条件。但玻璃微珠的堆积密度和漂浮率可以简单快速地测定，且与导热系数和隔热性能有很好的相关性。通常堆积密度越小，漂浮率越高，玻璃微珠的导热系数会越小，质量越高。故对于涂料企业来说，检测玻璃微珠的堆积密度和漂浮率是鉴别中空玻璃微珠质量优劣较好的方法，可以作为入厂检测指标。

　　堆积密度可采用下面的方法来检测：

　　在已知质量(m0)的甘氏密度瓶(100ml)中装满样品，用右手拿瓶，在左手掌心撞击10次，样品面将低于瓶口。再加入一些样品使密度瓶重新装满，用同样的方法震实样品，反复进行，直至样品面不再下降为止，加盖，用分析天平称甘氏密度瓶样品的总质量(m1)，堆积密度=(m1- m0)/100。

　　能在水中漂浮说明中空玻璃微珠没有破损、是完好的，破损后微珠在水中就会沉降、不能漂浮，所以漂浮率就能表征中空玻璃微珠的破损率。破损的玻璃微珠无隔热作用，还可能积留水而导致导热系数增大，隔热作用明显下降。市场上同类产品的质量良莠不齐，破损率从不到1%到15%以上都有。可以用以下的方法检测中空玻璃微珠的漂浮率，并鉴别产品质量优劣：

　　分别用量筒量取100ml中空玻璃微珠和水，于250ml的烧杯中用玻璃棒搅拌均匀。再用100ml的量筒量取100ml该混合液，并静置。24小时后，分别读取中空玻璃微珠漂浮的体积V漂浮和沉降的体积V沉降，漂浮率=V漂浮/(V漂浮+V沉降)*100%。

　　“CROSFECT® MB1020隔热中空玻璃微珠”与同类产品相比，具有堆积密度低、漂浮率高、导热系数低的优点，是同类产品中的佼佼者，可用作隔热中涂的主要材料，降低涂层的导热系数、提高热阻。