Основной химический состав плавающих шариков — оксид кремния и алюминия, при этом содержание диоксида кремния составляет около 50-65%, а оксида алюминия — около 25-35%. Поскольку температура плавления диоксида кремния достигает 1725 ℃, а оксида алюминия — 2050 ℃, все они являются высокоогнеупорными материалами. Поэтому плавающие шарики обладают очень высокой огнеупорностью, обычно до 1600-1700 ℃, что делает их превосходными высокоэффективными огнеупорами. Они легкие, обладают теплоизоляционными свойствами. Стенки плавающих шариков тонкие и полые, полость полувакуумная, в ней содержится лишь очень небольшое количество газа (N2, H2 и CO2 и т. д.), а теплопроводность очень низкая. Таким образом, плавающие гранулы не только легкие (объемный вес 250-450 кг/м³), но и обладают превосходными теплоизоляционными свойствами (теплопроводность 0,08-0,1 при комнатной температуре), что закладывает основу для их важной роли в области легких теплоизоляционных материалов.
Высокая твердость и прочность. Поскольку плавающие шарики представляют собой твердое стеклообразное тело, образованное минеральной фазой кремнезема и оксида алюминия (кварц и муллит), их твердость может достигать 6-7 по шкале Мооса, прочность на статическое давление — 70-140 МПа, а истинная плотность составляет 2,10-2,20 г/см³, что эквивалентно плотности горных пород. Поэтому плавающие шарики обладают высокой прочностью. Как правило, легкие пористые или полые материалы, такие как перлит, кипящая порода, диатомит, сепиолит и вспученный вермикулит, обладают низкой твердостью и прочностью. Теплоизоляционные или легкие огнеупорные изделия, изготовленные из них, имеют недостаток в виде низкой прочности. Эти недостатки как раз и являются недостатками плавающих шариков, поэтому они обладают более конкурентоспособными преимуществами и более широким спектром применения. Размер частиц мелкий, а удельная поверхность большая. Естественный размер плавающих шариков составляет 1-250 мкм. Удельная поверхность составляет 300-360 см²/г, что аналогично цементу. Поэтому плавающие шарики можно использовать непосредственно без измельчения.
Тонкость помола позволяет удовлетворить потребности различных изделий. Другие легкие теплоизоляционные материалы, как правило, имеют крупный размер частиц (например, перлит и др.), и если их измельчить, это значительно увеличит их теплоизоляционные свойства, что существенно снизит теплоизоляционные характеристики. В этом отношении плавающие гранулы обладают преимуществами. Отличная электроизоляция. Плавающие гранулы являются отличным изоляционным материалом и не проводят электричество. Как правило, сопротивление изолятора уменьшается с повышением температуры, но сопротивление плавающих гранул увеличивается с повышением температуры. Этого преимущества не обладают другие изоляционные материалы. Поэтому из них можно изготавливать изоляционные изделия в условиях высоких температур.
Дата публикации: 01 февраля 2021 г.

