本文關(guān)鍵詞：空心玻璃微珠的浮選及其在固體浮力材料中復(fù)合應(yīng)用技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國海洋大學》 2014年

空心玻璃微珠的浮選及其在固體浮力材料中復(fù)合應(yīng)用技術(shù)研究

劉文棟  

【摘要】：以空心玻璃微珠作為輕質(zhì)填料制備的高性能固體浮力材料把低密度與高強度有機的結(jié)合在一起，使固體浮力材料在海洋領(lǐng)域應(yīng)用中顯示出無可比擬的優(yōu)越性，目前已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)浮力材料成為新型海洋特種工程材料。為了進一步降低固體浮力材料的密度，通常在保持材料良好的粘結(jié)狀態(tài)前提下盡可能多的使用空心玻璃微珠，所以空心玻璃微珠的性能是決定浮力材料性能的主要因素之一。 雖然市面上空心玻璃微珠種類繁多，其中不乏高性能的微珠，但其密度和粒徑都是分布不均勻的，無法制造超低密度的固體浮力材料。本課題針對這種情況，以實驗室現(xiàn)有的空心玻璃微珠HGS8000x﹑VS5500和K20為原料，以水為介質(zhì)，進行了玻璃微珠的浮選工作，同時探究了玻璃微珠與水的比例﹑浮選時間﹑浮選次數(shù)對浮選空心玻璃微珠粒徑及密度的影響規(guī)律。研究結(jié)果表明，玻璃微珠的浮選能夠有效地清除掉粒徑小密度大的微珠，起到減低密度，提高平均粒徑的效果；玻璃微珠與水的比例與浮選后空心玻璃微珠密度成正比關(guān)系，與平均粒徑成反比關(guān)系；浮選時間對于浮選空心玻璃微珠的密度及粒徑有很大的影響，隨著時間的增加，小珠子含量逐漸增加，密度呈逐漸上升趨勢，平均粒徑隨之降低；浮選次數(shù)能夠進一步降低浮選后微珠的密度，提高平均粒徑；通過對玻璃微珠與水的比例﹑浮選時間﹑浮選次數(shù)的有效控制可以實現(xiàn)玻璃微珠密度及粒徑的可控分選。 本文以制備適用于水深4500m的固體浮力材料為目的，選用浮選后平均粒徑為27.18μm的HGS8000x玻璃微珠和平均粒徑為46.52μm的VS5500玻璃微珠為原料，采用模壓法成功制備了兩種玻璃微珠復(fù)合比例從0-100%之間，密度在0.5809-0.6075g/cm3，單軸抗壓強度在69.7-84.6MPa之間的固體浮力材料。同時我們還對兩種不同粒徑玻璃微珠的復(fù)合比例對材料密度﹑抗壓強度﹑耐靜水壓性能和吸水率﹑強度保留率及顯微結(jié)構(gòu)等性質(zhì)的影響規(guī)律進行了研究和討論。研究結(jié)果表明，由浮選玻璃微珠制備的固體浮力材料在保持原有使用性能不發(fā)生大的改變下，通過不同粒徑空心玻璃微珠的復(fù)合，使玻璃微珠粒徑處于雙峰分布狀態(tài)，可以使復(fù)合材料的密度進一步降低，增大材料的凈浮力，提高有效載荷；復(fù)合材料的實際密度會隨VS5500玻璃微珠所占體積分數(shù)的增加呈“V”字型變化趨勢，極小值對應(yīng)的臨界體積分數(shù)為60%，密度為0.5809g/cm3；混合微珠的加入使復(fù)合材料的強度偏離理論直線下降趨勢，呈曲線下降趨勢；當VS5500玻璃微珠所占體積分數(shù)低于40%時，復(fù)合材料的吸水率始終低于0.4%，，相應(yīng)的復(fù)合材料能夠承受100MPa以上的靜水壓力,當VS5500玻璃微珠所占體積分數(shù)高于40%時，隨VS5500玻璃微珠所占體積分數(shù)的增加，復(fù)合材料的耐靜水壓性能逐漸降低；通過調(diào)節(jié)兩種不同粒徑玻璃微珠的配比，可以分別制得適用于水深8000-10000米的高性能固體浮力材料。

【關(guān)鍵詞】：
【學位授予單位】：中國海洋大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TD923
【目錄】：

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