新型填充材料——空心玻璃微珠在航天中的应用

空心玻璃微珠是一种中空的，内含惰性气体的微小圆球状粉末，它属于非金属无机材料，具有重量轻，体积大，导热系数低，抗压强度高，分散性、流动性、稳定性好的特点，还具有低吸油、绝缘、自润滑、隔音、不吸水、耐火、耐腐蚀、防辐射、无毒等一些普通填充材料不具备的优异性能。

空心玻璃微珠有人造微珠和粉煤灰空心微珠之分。人造微珠是指用一定的原料，经过专门的加工工艺制造而成，粉煤灰空心微珠虽不是天然的，却是“自然”产生的，它是在火力发电过程中，伴随着废弃物粉煤灰而产生的。通常称为粉煤灰空心微珠。

空心玻璃微珠开发于二十世纪五十年代，国外自七十年代就开始将其作为一种新型填充材料应用，国内八十年代才开始研究空心玻璃微珠及其应用技术。空心玻璃微珠早先主要应用于航天事业、国防工业等尖端科学领域，如各类飞行器的防热罩、烧蚀材料等。近年来，作为复合材料的填充剂，已广泛应用于建材、塑料、橡胶、涂料等领域。

经济性好：由于和其它形状的填料相比，空心玻璃微珠具有最小的表面积体积比，且吸油量低，可降低基体树脂用量，增加填料用量。同时，体积较小的玻璃微珠可以填充到较大的玻璃微珠空隙中，加大总填充量，进一步降低树脂用量，使成本降低。轻质的玻璃空心微珠与相同重量的普通填料相比，能占据更多体积，这就意味着，当考量单位体积成本时，而非单位重量成本时，空心玻璃微珠更具成本优势。

降低粘度，增加流动性：空心玻璃微珠外观为球形，与其它不规则形状填料相比，更容易流动，可以像轴承里的钢珠一样滚动，因此，在复合材料中添加空心玻璃微珠，可以降低材料的熔体粘度和内在应力，使加工成型更容易，利于复合材料的常规成型。

降低材料密度：一般填料由于自身密度较大，作为增量剂添加到塑料、橡胶中，虽可以达到降低成本的目的，但往往会使制品的密度增大，影响制品的性能和使用。空心玻璃微珠由于是中空产品，特别是漂珠，密度很小，在0.40 ~0.75 g/cm3左右，现在一些产品，比如3M公司的一些空心玻璃微珠产品密度更低，可以达到0.125~0.16 g/cm3水平。这类低密度填料添加到塑料中，不仅能降低成本，还会使制品变得更轻。