Пористое стекло | это… Что такое Пористое стекло?
Основная статья: Стекло
Пористое стекло — стеклообразный пористый материал с губчатой структурой и содержанием SiO2 около 96 масс.%. Пористое стекло является результатом термической и химической обработки стекол особого состава.
Обычно для получения пористых стекол используют ликвирующие, в-основном, щелочноборосиликатные стекла. В таких стеклах одна из фаз, химически малостойкая, способна к сквозному вымыванию при воздействии на стекло соответствующего растворителя (щелочи или кислоты). Пористые стекла могут быть получены только из стекол с достаточно высоким содержанием Na2O (5-10 масс.%), в которых сосуществующие фазы после длительной тепловой обработки образуют взаимопроникающие друг в друга каркасы. Необходимым условием получения пористых стекол является также содержание в исходных стеклах не менее 40 масс.% диоксида кремния, обеспечивающее образование в стекле непрерывной пространственной сетки SiO2.
Технология спекания пористого стекла
Схематическое изображение спеченной области пористого стекла. R1 — радиус кривизны спеченной области, R2— радиус кривизны границы спеченного и неспеченного стекла, h1 — толщина спеченной области, h0 — глубина усадки, h — толщина всего образца, d — диаметр спеченной области
Технология спекания пористого стекла была разработана в ИТМО на кафедре ЛТиЭП в 80-х годах. Было показано, что спекание пористых стекол качественно можно представить следующим образом. Нагревание стекла вызывает размягчение его каркаса, то есть резкое снижение вязкости силикатной матрицы. Начинается вязкое течение размягченного стекла, за счет которого уменьшается площадь поверхности пор и, следовательно, поверхностная энергия стекла. В зоне воздействия процесс продолжается до тех пор, пока пористое стекло не придет к термодинамически равновесному состоянию с минимальной поверхностной энергией (или не остынет).
При оценке режимов спекания считается, что поры в спекаемой области вплоть до полного спекания остаются незамкнутыми в силу влияния процессов растворения находящегося в порах газа, которые настолько незначительны, что их можно не учитывать. Спекание начинается, когда вязкость каркаса пористого стекла на его поверхности уменьшается в процессе нагревания настолько, что давление поверхностного натяжения в поре будет ее захлопывать. При повышении температуры в глубине стекла фронт спекания продвигается вглубь. Изменение формы поверхности в процессе спекания сопровождается изменением плотности материала и показателя преломления. В результате воздействия на поверхность пористого стекла пучка лазерного излучения с распределением мощности по сечению, близкому к гауссову, образуется спеченная область, профиль которой близок к сферическому. Оптические свойства спеченной области определяются в-основном разностью показателей преломления спеченного и неспеченного пористого стекла и геометрическими характеристиками области.
На основании этого явления возможно изготовление планарных оптических волноводов и оптических интегральных схем.
Литература
- Гребенщиков И. В. и Фаворская Т. А. О химической стойкости стекла. — Л.: Труды ГОИ. 1931. Т. 7. Вып. 72
- Молчанова О. С. О свойствах тройной системы: окись натрия—борный ангидрид—кремнезём. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 141
- Порай-Кошиц Е. А. О структуре натриево-боросиликатных стёкол. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 145
- Жданов С. П. О строении стекла по данным исследования структуры пористых стёкол и плёнок. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.
—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 162
- Добычин Д. П. О состоянии кремнекислоты в микропористом стекле. — Строение стекла. Труды по строению стекла. Ленинград, 23—27 ноября 1953 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1955. С. 176
- Жданов С. П. Структура пористых стёкол по адсорбционным данным. — Труды, посвящённые памяти академика Ильи Васильевича Гребенщикова. Главный редактор профессор К. С. Евстропьев. Труды ГОИ. Том XXIV. Выпуск 145. М.: Государственное издательство оборонной промышленности. 1956. С. 86
- Добычин Д. П. Регулирование структуры пористых стёкол и связанные с этим вопросы строения натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 480
- Акимов В. В. Оптические постоянные и плотностьнатриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.
—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 488
- Пафимова Л. А. Термохимическое исследование натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 507
- Войшвило Н. А. О структуре натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 511
- Хоконов Х. Б. Влияние тепловой обработки на низкотемпературную теплоёмкость натриевоборосиликатного стекла. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР. 1960. С. 514
- Порай-Кошиц Е. А., Жданов С. П. и Андреев Н. С. О некоторых спорных вопросах, относящихся к строению и аномальным свойствам натриевоборосиликатных стёкол. — Стеклообразное состояние. Труды Третьего Всесоюзного совещания. Ленинград, 16—20 ноября 1959 — М.—Л.: Издательство АН СССР.
1960. С. 517
- Вейко В. П., Костюк Г. К., Роскова Г. П., Цехомская Т. С., Чуйко В. А., Яковлев Е. Б. Лазерное формирование оптических элементов. Ленинград, 1988
- Яковлев Е. Б. Особенности поведения стёкол и стеклообразных материалов при быстром нагревании, СПбГУИТМО, Санкт-Петербург, 2004
Пористое стекло
Эта статья требует внимания эксперта по стеклу. Пожалуйста, добавьте причина или разговаривать в этот шаблон, чтобы объяснить проблему со статьей. WikiProject Glass может помочь нанять эксперта. (Апрель 2009 г.) |
Пористое стекло является стекло который включает поры, обычно в нанометр — или же микрометр -диапазон, обычно получаемый одним из следующих процессов: через метастабильный фаза разделение в боросиликатные стекла (например, в их системе SiO2-B2О3-На2О) с последующей жидкостной экстракцией одной из образовавшихся фаз;[1][2] сквозь золь-гель процесс; или просто спекание стекло пудра.
Специфические свойства и коммерческая доступность пористого стекла делают его одним из наиболее исследованных и охарактеризованных. аморфные твердые тела. Благодаря возможности моделирования микроструктура, пористые стекла обладают большим потенциалом как модельная система. Они демонстрируют высокую химическую, термическую и механическую стойкость, благодаря жесткости и несжимаемости. кремнезем сеть. Они могут быть произведены в высоком качестве и с размером пор от 1 нм до любого желаемого значения. Простая функционализация внутренней поверхности открывает широкую область применения пористого стекла.
Еще одно особое преимущество пористых стекол по сравнению с другими пористыми материалами состоит в том, что они могут быть изготовлены не только в виде порошка или гранулята, но и в виде более крупных кусков практически любой формы и текстуры, заданной пользователем.
Содержание
- 1 История
- 2 Определение
- 3 Производство
- 4 Приложения
- 5 Смотрите также
- 6 Рекомендации
- 7 внешняя ссылка
История
В первой половине 20 века Тернер и Винкс обнаружили, что боросиликатные стекла могут выщелачиваться кислотами. Их исследования показали, что термическая обработка может влиять не только на химическую стабильность, но и плотность, показатель преломления, тепловое расширение и вязкость. В 1934 году Нордберг и Худ обнаружили, что щелочные боросиликатные стекла разделяются на растворимые (богатый боратом натрия) и нерастворимый (богатый кремнеземом) фазы, если стекло подвергается термической обработке. При экстракции минеральными кислотами растворимая фаза может быть удалена, и остается пористая сетка кремнезема. В процессе спекания после экстракции кремнезем образуется стекло со свойствами, приближающимися к свойствам кварцевое стекло. Производство таких высококремнеземных стекол было опубликовано как VYCOR -процесс.
Определение
В научной литературе пористое стекло — это пористый материал, содержащий примерно 96% кремнезем, который получают путем кислотной экстракции или комбинированной кислотной и щелочной экстракция, соответственно, разделенных фаз щелочные боросиликатные стекла, и имеет трехмерную взаимосвязанную пористую микроструктуру. Для коммерчески доступных пористых стекол используются термины пористое стекло VYCOR-Glass (PVG) и стекло с контролируемыми порами (CPG). Пористая структура образована системой синдетических каналов и имеет удельную поверхность от 10 до 300 м² / г. Пористые стекла могут быть получены кислотной экстракцией щелочно-кремнеземных стекол с разделенными фазами или золь-гель-процессом. Регулируя производственные параметры, можно производить пористое стекло с размером пор от 0,4 до 1000 нм с очень узким распределением пор по размерам. Вы можете создавать различные формы, например, частицы неправильной формы (порошок, гранулят), сферы, пластины, палочки, волокна, ультратонкие мембраны, трубки и кольца.
Производство
Тройная фазовая диаграмма в боросиликатной системе натрия
Пористое стекло, заполненное водой, образец толщиной около 1 мм, полученное разделением фаз в температурном градиенте (высокая температура справа) натрийборосиликатного стекла с последующим кислотным выщелачиванием
Такое же пористое стекло, как указано выше, но сухое. Повышенная разница между показатели преломления стекло / воздух по сравнению со стеклом / водой вызывает большую белизну из-за Эффект Тиндаля.
Предпосылкой для серийного производства пористого стекла являются знания об определении структуры и параметрах управления структурой. Состав исходного стекла является параметром, контролирующим структуру. Производство исходного стекла, в основном процесс охлаждения, температура и время термической обработки, а также последующая обработка являются параметрами, определяющими структуру. На фазовой диаграмме натрийборосиликатного стекла показан разрыв в смешиваемости для определенных составов стекла.
Верхняя критическая температура составляет около 760 ° C, а нижняя — около 500 ° C. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. Молчанова была первым человеком, который точно описал определение выделения. Для разделения фаз исходный состав стекла должен находиться в зазоре смешиваемости тройной Na
2О-B
2О
3-SiO
2 стеклянная система. Путем термической обработки создается структура взаимопроникновения, которая возникает в результате спинодального разложения фазы бората с высоким содержанием натрия и фазы диоксида кремния. Эта процедура называется первичное разложение. Используя исходный состав стекла, лежащий на линии аномалии, можно добиться максимального разложения, практически без деформации.
Поскольку обе фазы обладают разной устойчивостью к воде, минеральным кислотам и растворам неорганических солей, фаза бората, богатая натрием, в этих средах может быть удалена экстракцией. Оптимальная экстракция возможна только в том случае, если исходный состав стекла и термическая обработка выбраны так, чтобы образовывались комбинированные структуры, а не капельные. На текстуру влияет состав исходного стекла, который определяет размер и тип участков разложения. В контексте пористых стекол «текстура» подразумевает такие свойства, как удельный объем пор, удельная поверхность, размер пор и пористость. Возникающие области разложения зависят от времени и температуры термической обработки. Кроме того, на текстуру пористого стекла влияет концентрация экстракционной среды и соотношение жидкости и твердого вещества.
Также, коллоидный кремнезем растворяется в богатой натрием боратной фазе при увеличении времени и температуры термической обработки. Этот процесс называется вторичным разложением. Коллоидный кремнезем откладывается в макропорах во время экстракции и затемняет реальную структуру пор. Растворимость коллоидного кремнезема в щелочных растворах выше, чем у сетчатого кремнезема, и поэтому его можно удалить щелочной дополнительной обработкой.
Приложения
Благодаря их высокой механической, термической и химической стабильности, изготовлению пор с переменным размером пор с небольшим распределением пор по размерам и разнообразием модификаций поверхности, возможен широкий спектр применений. Тот факт, что пористые стекла можно производить самых разных форм, является еще одним преимуществом для применения в промышленности, медицине, фармацевтических исследованиях, биотехнологии и сенсорной технике.
Пористые стекла идеальны для разделения материалов из-за небольшого распределения пор по размерам. Вот почему они используются в газовой хроматографии, тонкослойной хроматографии и аффинной хроматографии. Адаптация неподвижной фазы к задаче разделения возможна путем специальной модификации поверхности пористого стекла.
В биотехнологии пористое стекло имеет преимущества для очистки ДНК и иммобилизации ферментов или микроорганизмов. Стекло с контролируемыми порами (CPG) с размером пор от 50 до 300 нм также отлично подходит для синтез олигонуклеотидов. В этой заявке линкер, нуклеозид или ненуклеозидное соединение сначала присоединяется к поверхности CPG. Длина цепи продуцируемых олигонуклеотидов зависит от размера пор CPG.
Кроме того, пористое стекло используется для изготовления имплантатов, особенно зубных имплантатов, для которых порошок пористого стекла обрабатывается пластмассами для образования композитного материала. Размер частиц и размер пор влияют на эластичность композита, чтобы соответствовать оптическим и механическим свойствам окружающей ткани, например внешнему виду и твердости зубной эмали. Вернер Фогель (1994). Химия стекла (2-е изд.). Springer-Verlag Berlin и Heidelberg GmbH & Co. K. ISBN 3-540-57572-3.
- W.E.S. Тернер; Ф. Винкс (1926). Журнал Общества стекольных технологий. 102. Отсутствует или пусто
| название =
(помощь) - Ф. Яновский; В. Хейер (1982). Poröse Gläser — Herstellung, Eigenschaften und Anwendungen. VEB Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Лейпциг.
- Фридель (2001). Diplomarbeit, Галле. Отсутствует или пусто
| название =
(помощь) - Ф. Яновский (1993). Машиненмаркт. 99: 28–33. Отсутствует или пусто
| название =
(помощь) - ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ. Молчановой (1957). Glas und Keramik. 14: 5–7. Отсутствует или пусто
| название =
(помощь) - Ф. Вольф; В. Хейер (1968). «Modifizierte poröse gläser als träger in der gaschromatographie».
J. Chromatogr. 35: 489–496. Дои:10.1016 / s0021-9673 (01) 82414-6.
- Schuller GmbH (1999). «Науки о жизни — Mehr als nur poröse Gläser (Anwenderbericht)». LABO9: 26–28.
- Информация о SCHOTT. 53. 1990. Отсутствует или пусто
| название =
(помощь) - М. Германн (VitraBio GmbH) (2007 г.). «Verfahren zur Herstellung eines porösen Glases und Glaspulvers und Glaswerkstoff zum Ausführen des Verfahrens». WO 098778. Цитировать журнал требует
| журнал =
(помощь) - П. В. Макмиллан; К. Э. Мэтьюз (1976). «Микропористые стекла для обратного осмоса». J. Mater. Наука. 11 (7): 1187–1199. Дои:10.1007 / bf00545135.
- Ф. Яновский; А. Софианос; Ф. Вольф (1979). Реагировать. Кинет. Катал. Латыш. 12: 443. Отсутствует или пусто
| название =
(помощь) - G.R. Гавалас; C.E. Megiris; С.В. Нам (1989). «Нанесение h3-селективных пленок SiO2».
Chem. Англ. Наука. 44 (9): 1829. Дои:10.1016/0009-2509(89)85125-5.
- М. Кёниг (2008). Herstellung und Charakterisierung nanoporöser Monolithe auf Basis poröser Gläser mit optimierter geometrischer Form zur Anwendung in der Sensortechnik. Diplomarbeit, Галле.
внешняя ссылка
- Фазовое разделение в боросиликатных и щелочноземельных силикатных стеклах
ПОРОСТЕК ГРУПП | Участник проекта «Сколково»
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ПОРОСТЕК ГРУПП»
УСПЕХИ В КОНКУРСАХ
Энерготех
О компании
«ПОРОСТЕК ГРУПП» – динамично развивающаяся компания, работающая над технологиями производства и применения пеностекольного щебня. Сотрудники компании работают в отрасли пеностекла с 2014 года. Инновации, качество и надежность являются главными элементами в концепции развития компании. Бренд POROSTEK образован из слов пористое стекло.
Проектом предусматривается использовать для производства пеностекольного щебня специально сваренное неосветленное стекло из аморфных кремнеземных пород (диатомит, трепел, опока, перлит, цеолит и др. ).
Задействование в производстве пеностекольного щебня аморфных кремнеземных пород позволит получить практически неограниченную сырьевую базу, отказаться от поставок стеклобоя, получить более высокое и стабильное качество стекольного сырья и открывать производства возле карьеров с целью исключения логистических издержек.
В марте 2021 г. при финансовой поддержке Фонда «Сколково» запущена опытная производственная линия. Отработаны сырьевые компоненты и технологические режимы. В апреле 2021 г. закончена разработка технологии и получена опытная партия материала. Проведены испытания полученного материала в лаборатории НИИСФ РААСН. В настоящее время технология подготовлена к запуску промышленного производства и подобрано оборудование российских производителей.
Проектный менеджерКонстантин Малютин
Проектный менеджерКонстантин Малютин
Проекты
Описание проекта
Проектом предусматривается использовать для производства пеностекольного щебня специально сваренное неосветленное стекло из аморфных кремнеземных пород (диатомит, трепел, опока, перлит, цеолит и др. ).
Задействование в производстве пеностекольного щебня аморфных кремнеземных пород позволит: получить практически неограниченную сырьевую базу; отказаться от поставок стеклобоя; получить более высокое и стабильное качество стекольного сырья; открывать производства возле карьеров с целью исключения логистических издержек.
Технология производства состоит из следующих основных этапов: варка стекла; дробление до 5 мм; помол до 100 мкм; смешение с пенообразователем; вспенивание в туннельной печи при 950 С; складирование готовой продукции; отгрузка потребителю.
Пеностекольный щебень – насыпной теплоизоляционный строительный материал в виде фракционного щебня из пористого стекла, получаемый путем вспенивания тонкоизмельченного стекла и пенообразователя. Пеностекольный щебень обладает уникальным набором характеристик: низкая теплопроводность, высокая прочность, экологичность, долговечность, негорючесть абсолютная, морозоустойчивость, негигроскопичность, легкость, легкость монтажа, звукоизоляция, стойкость к грызунам, паронепроницаемость, химическая устойчивость.
Финансовая поддержка
Компания поддержана институтами развития:
ФОНД «СКОЛКОВО»
5 000 000 ₽
Руководитель
КОРОТКОВЕВГЕНИЙАНАТОЛЬЕВИЧ
ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР
Маркетинговые материалы
Презентации
Loading…
Loading…
События и достижения
2021 год
Финалист конкурса
Greentech — Готовые решения
2020 год
Участник конкурса
GTSB
2019 год
Участник мероприятия
Форум «Открытые инновации 2019»
Упоминание в СМИ
http://www.porostek.ruОфициальный сайт
Информация о компании
Учредители
КОРОТКОВ ЕВГЕНИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ
ЯКОВЛЕВ МИХАИЛ ИВАНОВИЧ
Уставный капитал
10 000 ₽
121205, ГОРОД МОСКВА, УЛ. НОБЕЛЯ (СКОЛКОВО ИННОВАЦИОННОГО ЦЕНТРА Т, Д. 7, ЭТ 1 ПОМ 165 РАБ 1
Похожие компании
Энерготех
РПС-ИННОВАЦИИ
Энергоэффективная технология теплоизоляционного пеностекла с улучшенным комплексом свойств
Энерготех
КТБ НИИЖБ
Сверхлегкие бетоны на пористых стекловидных заполнителях из минерального сырья
Промтех
СЕГА ТЕХ
Инновационное лабораторное оборудование для измерения теплофизических и механических характеристик грунтов и материалов.
Промтех
ИННТЕХПРО
Антикоррозионная композиция Циноферр
Энерготех
ЭКОШЛАК-РЕЦИКЛИНГ
Освоение производства товарной продукции из жидких сталеплавильных шлаков для нужд строительства дорог и жилищного сектора со снижением эксплуатационных затрат на 50%
Энерготех
ПЕРМАФРОСТ
Солнечное айкидо: технология гарантированной термостабилизации мёрзлых грунтов
НТЦ СИММЭЙКЕРС
Программный комплекс для моделирования тепловых процессов в грунтах с применением параллельных вычислений.
Энерготех
БФБ
Комплексное применение конвертерных шлаков черной металлургии. От отходов к экологически чистым инновационным продуктам.
Промтех
ГЕОТОМ
Разработка высокоразрешающей системы электротомографического мониторинга грунтовых массивов с применением интеллектуальных электродов.
Энерготех
ЭТМ
Разработка агрегата для высокотемпературной утилизации отходов в барботируемом шлаковом расплаве
Энерготех
ГЛАССТЕХ
Разработка и коммерциализация программно-аппаратного комплекса мониторинга и управления технологическими процессами конвейерного производства (ПАК “Конвейер”)
Энерготех
КЕРАПЕН
Пилотное производство строительного конструкционно-теплоизоляционного энергоэффективного материала на основе стеклокристаллической пенокерамики
Промтех
НПП ОГНЕУПОРНЫЕ СИСТЕМЫ
Суперкерамика
Промтех
ИНФОСМИТ
Высокопрочная аэрированная композитная керамика «Air ceramic»
Энерготех
ЭКОПОИНТ
«Создание терминалов и информационной системы для приема перерабатываемых отходов — проект Eco-point»
Энерготех
НАНОКОМ
Новый теплоизоляционный материал на основе муллитокремнезёмных нановолокон — Наноксилен
Энерготех
СЛАНИТ
Непрерывное сланцевое волокно «Сланит»
Энерготех
ЭКОМПРО-Р
Разработка и внедрение новой технологии производства огнезащитных материалов на основе биоразлагаемых керамических волокон и неорганических связующих.
Пористое Вулканическое Стекло 5 Букв
Решение этого кроссворда состоит из 5 букв длиной и начинается с буквы ПНиже вы найдете правильный ответ на Пористое вулканическое стекло 5 букв, если вам нужна дополнительная помощь в завершении кроссворда, продолжайте навигацию и воспользуйтесь нашей функцией поиска.
ответ на кроссворд и сканворд
Четверг, 20 Июня 2019 Г.
ПЕМЗА
предыдущий следующий
ты знаешь ответ ?
ответ:
связанные кроссворды
- Пемза
- Кусок застывшей вулканической лавы
- Естественный абразивный материал
- Пемза
- Очень легкая пористая вулканическая порода, употр.
как абразивный материал 5 букв
- Легкая пористая вулканическая горная порода 5 букв
- Легкая пористая горная порода вулканического происхождения 5 букв
- Очень легкая пористая вулканическая порода 5 букв
похожие кроссворды
- Пористое вулканическое стекло, пемза
- Вулканическое стекло 8 букв
- Природное вулканическое стекло, эффузивная горная порода 8 букв
- Однородное вулканическое стекло 8 букв
- Вулканическое стекло — горная порода серо-черного цвета, поделочный камень
- Вулканическое стекло, применяют в глазной хирургии
- Мякоть; пористое вещество внутри зуба
- Сухое пористое печенье к чаю 6 букв
- Сухое пористое печенье к чаю букв
- Пористое, упругое изделие из резины, поролона и т
- Пористое печенье 6 букв
- Сухое пористое печенье 6 букв
- Газообразное вулканическое выделение
- Вулканическое нагорье в центр.
сахаре
- Французский ученый, установивший вулканическое происхождение базальта
- Французский геолог, установил вулканическое происхождение базальта (1725-1815)
- Вулканическое поле на аляске
Пак В.Н. Пористые стекла и наноструктурированные материалы на их основе (СПб.

Пак В.Н. Пористые стекла и наноструктурированные материалы на их основе (СПб., 2013) — ОГЛАВЛЕНИЕ
|
[О библиотеке
| Академгородок
| Новости
| Выставки
| Ресурсы
| Библиография
| Партнеры
| ИнфоЛоция
| Поиск
| English]
| |||||
| |||||

Посещение N 4226 c 25.02.2014
Все страницы — Юнионпедия
Все страницы — ЮнионпедияНовый! Скачать Юнионпедия на вашем Android™ устройстве!
Установить
Более быстрый доступ, чем браузер!
Все страницы · Предыдущая (Микрорайон (КНР)) · Следующий (Микаэла Вильегас Уртадо)
Из:
Микропористое стекло | Микрополяризация | Микрополитенский статистический ареал |
Микрополифония | Микрополигон | Микрополосковая линия |
Микрополовой член | Микропонтика Анны | Микропечать |
Микропереключатель | Микропенис | МикроДОС |
Микре | Микрево | Мика |
Мика (стадион) | Мика (футбольный клуб) | Мика (значения) |
Мика (имя) | Мика (певец) | Мика Куусисто |
Мика Кристиан Мюллюля | Мика Кристенсон | Мика Каурисмяки |
Мика Карттунен | Мика Карппинен | Мика Каллио |
Мика Канаи | Мика Канай | Мика Кикути |
Мика Кипрусофф | Мика Коттила | Мика Кого |
Мика Койонкоски | Мика Конака | Мика Кембои Кого |
Мика Пюёряля | Мика Пюеряля | Мика Путала |
Мика Паули Хаккинен | Мика Поутала | Мика Окса |
Мика Арунас | Мика Ардова | Мика Ньютон |
Мика Накасима | Мика Нискала | Мика Ниеми |
Мика Норонен | Мика Ричардс | Мика Ронкайнен |
Мика Сугимото | Мика Сало | Мика Тэн |
Мика Таанила | Мика Тоими Валтари | Мика Тойми Валтари |
Мика Хайд | Мика Хаккинен | Мика Ханнула |
Мика Хори | Мика Шпиляк | Мика Эчебеэре |
Мика Эмили Леония Бжезински | Мика Энтони Хайд | Мика Ярвинен |
Мика Ямамото | Мика Мюллюля | Мика Мюллюла |
Мика Мацусава | Мика Маканамайкалани Кристенсон | Мика Миш |
Мика Зибанежад | Мика Бурем | Мика Бжезински |
Мика Вяюрюнен | Мика Василий Яковлевич | Мика Валтари |
Мика Дженкинс | Мика Дои | Мика Дой |
Мика Лайтинен | Мика Лехкосуо | Мика Левар Трой |
Мика, Арунас | Мика, Василий Яковлевич | Мика, Дой |
Мика-2 | Мика-Ёль | Мика-Маре |
Мика-Ель | Микас Петраускас | Микасукский язык |
Микасуки | Микасуки (язык) | Микаса |
Микаса (броненосец) | Микаса (значения) | Микаса-но-мия Такахито |
Микаэл Каренович Джанибекян | Микаэл Кириакос Делаоглу | Микаэл Колоян |
Микаэл Арутюнян | Микаэл Арутюнович Арутюнян | Микаэл Артемьевич Варандян |
Микаэл Аветов | Микаэл Агопов | Микаэл Алмейда |
Микаэл Налбандян | Микаэл Никитович Тэриан | Микаэл Рафили |
Микаэл Рикфорс | Микаэл Стуршё | Микаэл Стурше |
Микаэл Саломон | Микаэл Свонни | Микаэл Тэриан |
Микаэл Таривердиев | Микаэл Ханоян | Микаэл Чамчян |
Микаэл Шатирян | Микаэл Мкртичевич Аветов | Микаэл Мовсесович Погосян |
Микаэл Захарьевич Оганисян | Микаэл Варданян | Микаэл Габриелович Ханоян |
Микаэл Давидович Мазманян | Микаэл Джанибекян | Микаэл Лазаревич Налбандян |
Микаэл Леонович Таривердиев | Микаэлян | Микаэлян Андрей Леонович |
Микаэлян С.![]() | Микаэлян Сасун Мехакович | Микаэлян Сергей Герасимович |
Микаэлян Маргарита Исааковна | Микаэлян, Андрей Леонович | Микаэлян, Сасун |
Микаэлян, Сергей | Микаэлян, Сергей Герасимович | Микаэлян, Маргарита Исааковна |
Микаэлян, Мари-Гаянэ | Микаэлян, Мари-Гаяне | Микаэль |
Микаэль «Мике» Нильссон | Микаэль Кюизанс | Микаэль Крон-Дели |
Микаэль Карл-Эрик Альмбек | Микаэль Карлссон | Микаэль Кай Форсселль |
Микаэль Каппельгорд Сильбербауэр | Микаэль Квист | Микаэль Кингсбери |
Микаэль Пьетрюс | Микаэль Поулсен | Микаэль Поте |
Микаэль Поллак | Микаэль Петер Якобсен | Микаэль Персбрандт |
Микаэль Окерфельдт | Микаэль Олавинпойка | Микаэль Агрикола |
Микаэль Агацци | Микаэль Айванхов | Микаэль Акерфельдт |
Микаэль Альбасини | Микаэль Альбазини | Микаэль Альмебек |
Микаэль Алескерович Усейнов | Микаэль Амир Мурильо Бермудес | Микаэль Антонссон |
Микаэль Антеро Гранлунд | Микаэль Анкер | Микаэль Аппельгрен |
Микаэль Нюквист | Микаэль Нюландер | Микаэль Нисуаз |
Микаэль Нильссон | Микаэль Рюдерстедт | Микаэль Расмуссен |
Микаэль Рафили | Микаэль Рош | Микаэль Ротштейн |
Микаэль Ренберг | Микаэль Стуршё | Микаэль Стурше |
Микаэль Станне | Микаэль Стивен Эстрада Мартинес | Микаэль Сарс |
Микаэль Саари | Микаэль Сако | Микаэль Саломон |
Микаэль Самуэльссон | Микаэль Самуэльсон | Микаэль Сами Сильвестр |
Микаэль Свонни | Микаэль Сиани | Микаэль Сильбербауэр |
Микаэль Сильвестр | Микаэль Сойсало | Микаэль Таварес |
Микаэль Такальфред | Микаэль Теллквист | Микаэль Усейнов |
Микаэль Франк Дорсин | Микаэль Форсселль | Микаэль Хэдлунд |
Микаэль Хассельборг | Микаэль Хага | Микаэль Хаджиевич Чикатуев |
Микаэль Хофстрём | Микаэль Хофстрем | Микаэль Чириков |
Микаэль Шёнберг | Микаэль Шёнвандт | Микаэль Шонвандт |
Микаэль Шерель | Микаэль Шенберг | Микаэль Шенвандт |
Микаэль Эстрада | Микаэль Эстберг | Микаэль Экерфельдт |
Микаэль Юлиус Гравгард | Микаэль Юнгберг | Микаэль Юнгман |
Микаэль Юнгнер | Микаэль Якобсен | Микаэль ибн Юсуф абу Эмир аль-Гари Джексон |
Микаэль из Уолло | Микаэль Мэйс | Микаэль Мурильо |
Микаэль Мёркёв | Микаэль Масе | Микаэль Магомедович Халилов |
Микаэль Мадар | Микаэль Мадль | Микаэль Мазе |
Микаэль Мортенсен | Микаэль Морков | Микаэль Меркев |
Микаэль Ишак | Микаэль Жаррель | Микаэль Жан |
Микаэль Желабаль | Микаэль Бурниваль | Микаэль Баррантес |
Микаэль Баррантес Рохас | Микаэль Баклунд | Микаэль Бакленд |
Микаэль Блумквист | Микаэль Боиош | Микаэль Вье |
Микаэль Видениус | Микаэль Виденкеллер | Микаэль Викстранд |
Микаэль Виндишманн | Микаэль Венсан Андре-Мари Ландро | Микаэль Гравгард |
Микаэль Гранлунд | Микаэль Гасан оглы Рафили | Микаэль Гигу |
Микаэль Дамгор | Микаэль Дорсин | Микаэль Делаж |
Микаэль Люнгберг | Микаэль Льюнгман | Микаэль Льодра |
Микаэль Лустиг | Микаэль Лумб | Микаэль Лаудруп |
Микаэль Ламмер | Микаэль Ландро | Микаэль Ллодра |
Микаэль Лодра | Микаэль Ле Биан | Микаэль Левинас |
Микаэль, Людмила | Микаэль-Меба Зезе | Микаэльсен |
Микаэльсен, Ян | Микаэльсен, Ян Мунч | Микаэльян |
Микаэльян Карп Авдеевич | Микаэльян, Карп Авдеевич | Микаэла Крайчек |
Микаэла Конлин | Микаэла Рамаццотти | Микаэла Стэнифорд |
Микаэла Саике | Микаэла Санду | Микаэла Скиннер |
Микаэла Табб | Микаэла Уоткинс | Микаэла Шиффрин |
Микаэла Шефер | Микаэла де ла Кур | Микаэла Михайловна Дроздовская |
Микаэла Берку | Микаэла Вату | Микаэла Вильегас |
Производство и применение стекла с контролируемым пористостью Mo-Sci Corporation
Производство стекла с контролируемым размером пор и его применение
Опубликовано Криста Грейсон 29 октября 2020 г.
Стекло с контролируемыми порами (CPG) представляет собой стекло с высоким содержанием кремнезема, которое содержит поры с определенным распределением размеров. Пористым стеклам можно придать широкий спектр геометрических форм (таких как фритта, стержни, пластины, шарики и полые сферы), а размеры пор можно точно настроить в диапазоне от ангстремов до миллиметров. Контроль размера пор означает, что физическую и химическую реакцию стекла с газами и жидкостями можно адаптировать для конкретных применений, таких как хроматография, сенсоры и фильтрация.
Кроме того, пористые стекла обладают высокой механической прочностью, химической стойкостью и термостойкостью; что делает их превосходящими другие пористые среды (такие как полимеры и керамика) для различных применений. 1
В этой статье рассказывается о том, как изготавливается пористое стекло, как можно контролировать размер пор, а также о некоторых различных областях применения этого уникального материала.
Производство пористого стекла
Пористое стекло можно производить несколькими различными способами, каждый из которых дает различные характерные структуры пор. Наиболее распространенные методы включают разделение фаз или несмешиваемость щелочного боросиликатного стекла.
Производство стекла с регулируемыми порами на основе щелочно-боросиликатной системы
Щелочно-боросиликатные системы состоят из кварцевого стеклообразователя с добавками бората и оксида щелочи, используемых для снижения температуры плавления смеси и придания других свойств. Другими словами, щелочные боросиликатные системы представляют собой смеси, состоящие из химических соединений SiO 2 , B 2 O 3, и R 2 O; где R представляет собой натрий, калий или литий.
Упрощенная тройная фазовая диаграмма для Na 2 O–B 2 O 3 –SiO 2 система. Область «Викор» соответствует фазово-разделяющимся смесям, которые можно использовать для изготовления пористого стекла.
Когда компоненты этой смеси доводят до определенной концентрации и нагревают, вся смесь подвергается аморфному фазовому разделению: смесь превращается в две отдельные фазы.
Одна из этих фаз представляет собой боратную фазу с высоким содержанием щелочи, а другая — стекловидную фазу с высоким содержанием кремнезема. Важно отметить, что боратная фаза растворима в кислоте, а фаза кремнезема — нет. Это означает, что после термообработки боратную фазу можно выщелачивать горячим раствором кислоты. Остается очень чистый и пористый скелет кварцевого стекла с большой площадью поверхности: другими словами, пористое стекло.
Контроль размера пор
Кислотное выщелачивание смеси с разделенными фазами обычно приводит к очень узкому распределению пор по размерам, за что получило название «стекло с контролируемыми порами» и позволяет использовать полученные стекла для таких применений, как адсорбционная хроматография биомолекул. 2
Средний диаметр пор зависит от температуры и времени термообработки, а также от состава стекла. Таким образом, контролируя температуру или время термообработки (или и то, и другое), можно легко производить пористые стекла с диапазоном размеров пор для различных применений. Стекла, полученные этими способами, обычно имеют диаметр пор в диапазоне от 1 до 1000 нм. 3 , 4
Также можно получить пористое стекло с использованием щелочно-боратных систем без , вызывающих высокотемпературное разделение фаз: непосредственное травление поверхности стекла может привести к образованию мелких пор (1-2 нм), ограниченных поверхностью стекла.
Другие способы производства
Пористое стекло также может быть изготовлено методом спекания стекла или золь-гелевым способом . Спекание стекла широко используется для получения пеностекла с диаметром пор от 400 мкм до 1 мм. В золь-гель процессах раствор органических мономеров (золь) превращается в стекло путем удаления жидкой фазы. Золь-гелевые процессы успешно используются для создания различных размеров пор для различных применений 5,6 и они становятся все более распространенными методами.
Применение пористых стекол
Пористое стекло представляет собой альтернативу плавленому кварцу, который сравнительно сложно производить и придавать ему различные геометрические формы. Однако многие новые приложения используют функциональные возможности, предлагаемые самими порами. Большая площадь поверхности и адаптируемое распределение пор по размерам этих стекол делают пористый кремнезем высокоэффективным фильтрующим материалом, способным разделять не только основу по размеру молекулы, но и по типу молекулы. 7 Это, наряду с широким диапазоном возможных геометрических форм, сделало их полезными в биологических науках и химии. 1
Например:
- Методы иммобилизации ферментов и эксклюзионной хроматографии были разработаны с использованием пористого стекла; используя его исключительную химическую инертность, оптическую прозрачность и малый диаметр пор.
5,8,9
- Функционализация поверхности стекла с контролируемыми порами с использованием полианилина была использована для разработки 9Оптические хемосенсоры 0007. 10
- Использование добавок для точной настройки размера пор может привести к созданию носителей катализатора , селективных по размеру. 11,12
- Роль пористого стекла в адресной доставке лекарств была изучена с использованием полых стеклянных микросфер с пористыми стенками. Сферы представляют собой пористую инертную оболочку для введения и высвобождения лекарств внутри организма. 13
- Пористое стекло также изучается как био-эшафот . Эти приложения используют пористость, прочность, коррозионную стойкость и биосовместимость пористого стекла. 14,15
Все эти применения стали возможными благодаря регулируемому размеру пор, что позволяет придавать стеклу определенные физические свойства в процессе производства.
Mo-Sci производит высокочистые (> 98% SiO 2 и < 2% B 2 O 3 ) пористые стеклянные фритты и сферы, подходящие для применения в промышленности и исследованиях. Свяжитесь с нами, чтобы поговорить с одним из наших экспертов о требованиях вашего проекта.
Ссылки и дополнительная литература
- Хасануззаман, М., Рафферти, А., Саджия, М. и Олаби, А.-Г. Производство и обработка материалов из пористого стекла для перспективного использования. в справочном модуле по материаловедению и материаловедению (Elsevier, 2016). doi:10.1016/b978-0-12-803581-8.03999-0
- Элмер, Т. Х. Пористые и реконструированные стекла. в Справочнике по инженерным материалам (1992).
- Чжу, Б. и др. Синтез и применение пористого стекла. Дж. Шанхайский университет Цзяотун. 24 , 681–698 (2019).
- Энке, Д., Яновский, Ф. и Швигер, В. Пористые стекла в 21 веке — краткий обзор.
Микропористый мезопористый материал. 60 , 19–30 (2003).
- Лубда Д., Кабрера К., Наканиши К. и Минакучи Х. SOL-GEL PRODUCTS NEWS Монолитные колонки для ВЭЖХ с силикагелем . Journal of Sol-Gel Science and Technology 23 , (2002).
- Baino, F., Fiume, E., Miola, M. & Verné, E. Биоактивные золь-гелевые стекла: обработка, свойства и применение. Междунар. Дж. Заявл. Керам. Технол. 15 , 841–860 (2018).
- Hammel, J. J. & Allersma, T. Патент США | Термически стабильные и стойкие к раздавливанию микропористые стеклянные носители катализаторов и способы их изготовления. 923 , 341 (1975).
- Du, W.F., Kuraoka, K., Akai, T. & Yazawa, T. Влияние добавки ZrO2 на спинодальное фазовое разделение и распределение пор в боросиликатных стеклах. J. Phys. хим. B 105 , 11949–11954 (2001).
- Jungbauer, A. Хроматографические среды для биоразделения.
Journal of Chromatography A 1065 , 3–12 (2005).
- Сотомайор, П. Т. и др. Создание и оценка оптического датчика pH на основе нанокомпозита полианилин-пористое стекло Vycor. в Датчики и приводы, B: Chemical 74 , 157–162 (2001).
- Takahashi, T., Yanagimoto, Y., Matsuoka, T. & Kai, T. Активность гидрирования бензолов на никелевых катализаторах, нанесенных на пористое стекло, приготовленное из боросиликатного стекла с небольшим количеством оксидов металлов. Микропористый материал. 6 , 189–194 (1996).
- Гронки, П., Каддури, А., Центола, П. и Дель Россо, Р. Синтез катализаторов на никелевом носителе для производства водорода золь-гель методом. в Journal of Sol-Gel Science and Technology 26 , 843–846 (Springer, 2003).
- Использование пористых стеклянных микросфер для адресной доставки лекарств Корпорация Mo-Sci. Доступно по адресу: https://mo-sci.
com/porous-glass-microsphers-targeted-drug-delivery/. (По состоянию на 2 сентября 2020 г.)
- Рахаман, М. Н. и др. Биоактивное стекло в тканевой инженерии. Акта Биоматер. 7 , 2355–2373 (2011).
- Fu, Q., Saiz, E. & Tomsia, A.P. Биоинспирированные прочные и высокопористые стеклянные каркасы. Доп. Функц. Матер. 21 , 1058–1063 (2011).
« Блог Mo-Sci Главная
Зарегистрируйтесь!
Пористое стекло | Научный.Нет
Заголовок статьиСтраница
Новые нанокомпозиты KDP-ADP
Аннотация: Исследовано влияние размерного эффекта на свойства композитов АДФ-КДП-пористые стекла. Приведены результаты определения диэлектрической проницаемости смешанных АДФ и КДП, встроенных в пористые стекла с различным средним размером пор в широком диапазоне температур. Полученные данные свидетельствуют о том, что размер пор влияет на характер диэлектрической аномалии вблизи областей фазового перехода.
144
Химия гидротермального шлака/стекла для производства пористых материалов
Аннотация: Проведена гидротермическая обработка для создания пористого стекла или керамики в качестве материалов с добавленной стоимостью для переработки шлака и стекла. В гидротермальных условиях шлак и стекло реагируют с H 2 O под высоким давлением, и образуется гидратная стеклофаза, содержащая большое количество H 2 O, которая соединяет частицы сырья для получения керамических материалов. Гидротермальный процесс использует преимущества энергозатрат, поскольку он может работать при более низкой температуре по сравнению с обычными процессами спекания. Поскольку в гидротермальном процессе используется H 2 O для изготовления керамических материалов, его можно рассматривать как энергосберегающую, экологически чистую и спонтанную обработку материалов. В настоящем исследовании мы представляем некоторые применения гидротермальной обработки шлака/стекла для производства функциональных пористых керамических материалов.
35
Влияние структуры на пластическое поведение высокопористых стекол.
Аннотация: Аэрогели кремнезема были изучены с целью понимания механического поведения этих чрезвычайно пористых (объем пор более 85%) стеклообразных материалов. Упругое и пластическое поведение исследуют с помощью ртутной порозиметрии. Из-за особой структуры этих материалов жидкая ртуть не может проникнуть в их пористую сеть и, следовательно, создает изостатическое давление. Из-за высокой податливости твердой сетки аэрогели под изостатическим давлением проявляют необратимую усадку, вызванную пластической деформацией. Величина пластической усадки и связанное с ней повышение механических свойств зависят от различных параметров (пористости, упругих свойств и структурных особенностей). Структурные особенности сопровождаются рассеянием рентгеновских лучей. Необратимое уплотнение можно объяснить образованием силоксановых связей между кластерами, составляющими пористые материалы, сохраняющими напряженную структуру. Механизму коллапса пор способствует крупная структура пор и рыхлая кластерная структура (низкая фрактальная размерность). Этот процесс уплотнения может предложить новый способ синтеза пористых стекол при комнатной температуре.
15
Позитронная спектроскопия времени жизни на стекле с контролируемыми порами Порозиметрия и распределение пор по размерам
Аннотация: Спектроскопия времени жизни позитронной аннигиляции (PALS) используется для исследования серии стекол с контролируемыми порами (CPG). Спектры времени жизни были разложены на четыре составляющие с использованием программы LifeTime, версия 9.0 (LT9). Наибольшее время жизни τ4, связанное с аннигиляцией орто-позитрония (o-Ps), локализованного в мезопорах, варьировало при 300 К от 21 до 131 нс. Размер мезопор (длина свободного пробега), D, определяемый методами адсорбции N2 и введения ртути, составляет от 1,8 до 56 нм. Показано, что модель Тао-Эльдрупа, обобщенная на цилиндры бесконечной длины и диаметра d = D, хорошо описывает эксперимент для параметра перекрытия δ, подходящего для δ = 0,19. 3 нм. Спектры также были проанализированы, что позволило определить распределение времени жизни o-Ps. Разработан метод расчета распределения пор по размерам n(d) по распределению τ4. Этот метод представляет особый интерес, поскольку PALS очень чувствителен к порам, которые слишком малы, чтобы их можно было точно проанализировать с помощью обычной порозиметрии.
169
Изготовление гибридного твердого электролита с помощью LiPF 6 Проникновение жидкого электролита в нанопористый Na 2 O-SiO 2 -B 2 O 3 Стеклянная мембрана
Реферат: Для улучшения подвижности ионов в твердом неорганическом электролите литий-ионного аккумулятора был разработан гибридный
электролиты были разработаны в форме органо-неорганической мезомасштабной гибридизации
инфильтрация жидкого электролита в мезопористую мембрану из неорганического стекла. Стеклянный электролит
мембраны с нанопорами получали спинодальным разложением и последующим кислотным выщелачиванием. Наиболее подходящие стеклянные электролитные мембраны могут быть изготовлены из 7,5Na2O-46,25B2O3.
-46,25SiO2 (мол.%). Влияние температуры выщелачивания, времени выщелачивания и кислот выщелачивания на
Подготовка мембран была исследована. Микроструктура поперечного сечения
Электролиты стекла 7,5Na2O-46,25B2O3-46,25SiO2 исследовали с помощью сканирующего электронного
микроскоп. Затем жидкий электролит пропитывали методом погружения в электролит протравленных стекол.
Полные ячейки были изготовлены из LiCoO2 для катодных материалов и MCMB для анодных материалов.
Были измерены электропроводность и испытание на заряд-разряд пористой стеклянной электролитной мембраны.
1027
Нанопористые стекла на основе золь-геля с высокой протонной проводимостью
4495
Пористые композиты со стеклянной матрицей, армированной частицами молибдена, изготовленные с помощью микроволновой обработки
317
Ortho-Ps в бидисперсионном пористом стекле
316
Пористое стекло: получение и свойства
147
Текущее состояние и будущий потенциал получения пористого стекла и его применения
125
ПОРИСТАЯ СТЕНА, ПОЛЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ МИКРОСФЕРЫ
Показаны 1-4 из
11 страниц в этой статье.
PDF-версия также доступна для скачивания.
Описание
Полые стеклянные микросферы (HGM) не являются новой технологией. Все, что нужно сделать, это выйти в Интернет и Google {торговая марка} HGM. Любой может купить HGM, и они имеют широкий спектр применения. HGM обычно имеют диаметр от 1 до 100 микрон, хотя их размер может варьироваться от 100 нанометров до 5 миллиметров в диаметре. HGM используются в качестве легкого наполнителя в композитных материалах, таких как синтактическая пена и легкий бетон. В 1968 патент был выдан В. Беку из компании 3М {торговая марка} на «Стеклянные пузырьки, полученные повторным нагреванием твердых стеклянных частиц». В 1983 году П. Хауэлл был… продолжение ниже
Информация о создании
Секстон, В. 30 июня 2012 г.
Контекст
Этот артикул входит в состав сборника под названием:
Управление научно-технической информации Технические отчеты
а также
предоставлено отделом государственных документов библиотек ЕНТ
к
Электронная библиотека ЕНТ,
цифровой репозиторий, размещенный на
Библиотеки ЕНТ. Было просмотрено 291 раз, причем 6 за последний месяц.
Более подробную информацию об этой статье можно посмотреть ниже.
Поиск
Открытый доступ
Кто
Люди и организации, связанные либо с созданием этой статьи, либо с ее содержанием.
Автор
- Секстон, В.
- Соединенные Штаты. Министерство энергетики.
Издатель
Предоставлено
Библиотеки ЕНТ Отдел государственных документов
Являясь одновременно федеральной и государственной депозитарной библиотекой, отдел государственных документов библиотек ЕНТ хранит миллионы единиц хранения в различных форматах. Департамент является членом Программы партнерства по контенту FDLP и Аффилированного архива Национального архива.
О | Просмотрите этого партнера
Свяжитесь с нами
Исправления и проблемы Вопросы
какая
Описательная информация, помогающая идентифицировать эту статью. Перейдите по ссылкам ниже, чтобы найти похожие элементы в электронной библиотеке.
Описание
Полые стеклянные микросферы (HGM) не являются новой технологией. Все, что нужно сделать, это выйти в Интернет и Google {торговая марка} HGM. Любой может купить HGM, и они имеют широкий спектр применения. HGM обычно имеют диаметр от 1 до 100 микрон, хотя их размер может варьироваться от 100 нанометров до 5 миллиметров в диаметре. HGM используются в качестве легкого наполнителя в композитных материалах, таких как синтактическая пена и легкий бетон. В 1968 патент был выдан В. Беку из компании 3М {торговая марка} на «Стеклянные пузырьки, полученные повторным нагреванием твердых стеклянных частиц». В 1983 г. П. Хауэлл получил патент на «Стеклянные пузыри с повышенной прочностью на разрушение», а в 1988 г. Х. Маршалл получил патент на «Стеклянные микропузырьки». Теперь Google {торговая марка}, пористая стена, полые стеклянные микросферы (PW-HGM), ключевые слова здесь — пористая стена. Почти каждая статья начинается с исследования, проведенного в Национальной лаборатории Саванна-Ривер (SRNL). Участок реки Саванна (SRS), где находится SRNL, имеет долгую и успешную историю работы с водородом и его изотопами для целей национальной безопасности, энергетики, управления отходами и восстановления окружающей среды. Это включает в себя более чем 30-летний опыт разработки, обработки и внедрения специальной керамики, включая стекла для различных миссий Министерства энергетики (DOE). Что касается стекол, то SRS и SRNL занимались как наукой, так и разработкой стекловидных или стеклянных систем. В рамках этого опыта и знаний в области стекла SRNL разработала ряд ниш на арене стекла, одной из которых является разработка систем пористого стекла для различных применений. Эти пористые стеклянные системы включают золь-гель стекла, которые включают как ксерогели, так и аэрогели, а также композиции стекла с фазовым разделением, которые можно впоследствии обрабатывать для получения другого уникального типа пористости в стеклянных формах.
Пористые стекла могут увеличить площадь поверхности по сравнению с обычными стеклами на 1-2 порядка, что может привести к уникальным свойствам в таких областях, как хранение водорода, транспортировка газа, разделение и очистка газа, датчики, приложения глобального потепления, новые системы доставки лекарств и так далее. Одним из наиболее интересных продуктов из пористого стекла, разработанных и запатентованных SRNL, являются полые стеклянные микросферы с пористыми стенками (PW-HGM), которые изучаются для многих различных применений. Европейское патентное ведомство (ЕПВ) совсем недавно уведомило SRS о том, что заявка на частичное продление патента на PW-HGM была принята. Первоначальный патент, выданный ЕПВ 2 июня 2010 г., прошел валидацию во Франции, Германии и Великобритании. Получаемые микросферы обычно имеют размер от 2 до 100 микрон и толщину стенки от 1 до 2 микрон. Что делает микросферы SRNL уникальными среди всех остальных, так это то, что команда на Рисунке 1 нашла способ вызвать и контролировать пористость через тонкие стенки в масштабе от 100 до 3000 {ангстрем}.
Это то, что делает SRNL HW-HGM единственными в своем роде и отвечает за многие из их уникальных свойств и потенциал для различных применений, в том числе для хранения трития, газоразделения, хранения H для транспортных средств и даже множество новых медицинских применений в области доставки лекарств и контрастных веществ для МРТ. Полые стеклянные микросферы SRNL и последующие полые стеклянные микросферы с пористыми стенками изготавливают с использованием устройства для формирования пламени. Рисунок 2 представляет собой схему устройства.
Примечания
в наличии
Предметы
Ключевые слова
- Пузыри
- Керамика
- Композитные материалы
- Наполнители
- Стакан
- Парниковый эффект
- Водород
- Хранение водорода
- Интернет
- Микросферы
- Национальная безопасность
- Пористость
- Обработка
- Датчики
- Солс
- Хранилище
- Площадь поверхности
- Тритий
- Управление отходами
Тематические категории ИППП
- 08 Водород
- 36 Материаловедение
Источник
- МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ ВЫСТАВКА СТЕКЛОВОДОВ
Язык
- Английский
Тип вещи
- Статья
Идентификатор
Уникальные идентификационные номера для этой статьи в электронной библиотеке или других системах.
- Отчет № : СРНЛ-L4130-2012-00004
- Номер гранта : DE-AC09-08SR22470
- Управление научной и технической информации, номер отчета : 1041028
- ключ архивного ресурса : ковчег:/67531/metadc836076
Коллекции
Эта статья является частью следующего сборника связанных материалов.
Управление научно-технической информации Технические отчеты
Отчеты, статьи и другие документы, собранные в Управлении научной и технической информации.
Управление научной и технической информации (OSTI) — это офис Министерства энергетики (DOE), который собирает, сохраняет и распространяет результаты исследований и разработок (НИОКР), спонсируемых Министерством энергетики, которые являются результатами проектов НИОКР или другой финансируемой деятельности в DOE. лаборатории и объекты по всей стране, а также получатели грантов в университетах и других учреждениях.
О | Просмотрите эту коллекцию
Какие обязанности у меня есть при использовании этой статьи?
Цифровые файлы
- 11 файлы изображений доступны в нескольких размерах
- 1
файл
(.
pdf)
- API метаданных: описательные и загружаемые метаданные, доступные в других форматах
Когда
Даты и периоды времени, связанные с этой статьей.
Дата создания
- 30 июня 2012 г.
Добавлено в цифровую библиотеку ЕНТ
- 19 мая 2016 г., 15:16
Описание Последнее обновление
- 12 декабря 2016 г.
, 18:54
Статистика использования
Когда эта статья использовалась в последний раз?
Вчерашний день: 0
Последние 30 дней: 6
Всего использовано: 291
Дополнительная статистика
Взаимодействие с этой статьей
Вот несколько советов, что делать дальше.
Поиск внутри
Поиск
Начать чтение
PDF-версия также доступна для скачивания.
- Все форматы
Цитаты, права, повторное использование
- Ссылаясь на эту статью
- Обязанности использования
- Лицензирование и разрешения
- Связывание и встраивание
- Копии и репродукции
Международная структура взаимодействия изображений
Мы поддерживаем IIIF Презентация API
Распечатать/поделиться
Полезные ссылки в машиночитаемом формате.
Архивный ресурсный ключ (ARK)
- ERC Запись: /ark:/67531/metadc836076/?
- Заявление о стойкости: /ark:/67531/metadc836076/??
Международная структура взаимодействия изображений (IIIF)
- IIIF Манифест: /арк:/67531/metadc836076/манифест/
Форматы метаданных
- UNTL Формат:
/ark:/67531/metadc836076/metadata.
untl.xml
- DC РДФ: /ark:/67531/metadc836076/metadata.dc.rdf
- DC XML: /ark:/67531/metadc836076/metadata.dc.xml
- OAI_DC : /oai/?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_dc&identifier=info:ark/67531/metadc836076
- МЕТС :
/ark:/67531/metadc836076/metadata.
mets.xml
- Документ OpenSearch: /ark:/67531/metadc836076/opensearch.xml
Картинки
- Миниатюра: /ark:/67531/metadc836076/миниатюра/
- Маленькое изображение: /ковчег:/67531/metadc836076/маленький/
URL-адреса
- В текст:
/ark:/67531/metadc836076/urls.
txt
Статистика
- Статистика использования: /stats/stats.json?ark=ark:/67531/metadc836076
Секстон, В. ПОРИСТАЯ СТЕНА, ПОЛЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ МИКРОСФЕРЫ, статья, 30 июня 2012 г.; Соединенные Штаты. (https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc836076/: по состоянию на 27 сентября 2022 г.), Библиотеки Университета Северного Техаса, цифровая библиотека ЕНТ, https://digital.library.unt.edu; зачисление отдела государственных документов библиотек ЕНТ.
Комфортный микроклимат в помещении с пористым стеклом — Новости исследований август 2014 г.

Изображение стеклянных чешуек, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ).
Ничто так не беспокоит жильцов и домовладельцев, как плесень или плесень на стенах. Черные пятна не просто уродливы; они также представляют опасность для здоровья людей. Больше всего на свете строгие стандарты изоляции, регулирующие жилые помещения, могут привести к увеличению влажности, которая является основной причиной плесени или плесени. В 2002 году федеральное правительство Германии ввело в действие правила энергосбережения, согласно которым внешние компоненты новых и отремонтированных зданий должны быть герметичными, чтобы обеспечить утечку как можно меньшего количества тепла. Обратной стороной является то, что лишняя влага задерживается внутри. «Вот почему материалы, регулирующие влажность, становятся все более важными», — говорит Фердинанд Соморовски, исследователь из Фраунгоферовского института исследований силикатов ISC в Вюрцбурге.
Особо быстрое водопоглощение
В сотрудничестве с Байройтским университетом и компанией Keimfarben GmbH исследователь и его команда разрабатывают добавки для красок и штукатурок, которые оказывают компенсирующее влияние на микроклимат и влажность в помещении. Партнеры по проекту выбрали искусственно изготовленное пористое стекло для добавки, потому что размер пор, объем и форму частиц неорганического материала можно выборочно контролировать — преимущество, которого не дают природные альтернативы. Особое внимание уделялось частицам стекла в виде чешуек, так как они обладают способностью очень быстро поглощать, накапливать, а затем медленно выделять влагу. «Как невидимый пар, в воздухе всегда есть вода. Приятный микроклимат в помещении остается приятным только тогда, когда избыточная влага, выделяемая в воздух помещения в результате принятия душа, приготовления пищи и потоотделения, также может каким-то образом снова рассеиваться. Стены и потолки предлагают большие поверхности, которые можно использовать для управления влажностью, а добавляя частицы стекла в штукатурку, штукатурку и краску, мы можем сгладить ежедневные и сезонные перепады влажности. В результате получается просто более комфортное жилое пространство. До сих пор между 95 и 98 процентов всех доступных штукатурок были без добавок», — объясняет Соморовский.
Частицы стекла основаны на стекле Vycor®. В этом типе стекла поры образуются при изготовлении определенным образом; настройка параметров процесса позволяет избирательно модифицировать поры. В дополнение к круглой форме эти стеклянные частицы могут быть изготовлены в виде волокон или чешуек, в то время как другие материалы с поглощающими свойствами, такие как цеолит или керамика, не могут быть такими. Наполнитель может быть изготовлен с размером пор от нескольких нанометров до нескольких микрометров. «Поскольку можно точно указать пористость и размер пор, мы также можем эффективно регулировать влажность. Минимальное изменение размера пор адаптирует материал к различным температурам и различным применениям, таким как жилые помещения, помещения с постоянно более высокой влажностью или подвальные помещения», — говорит исследователь.
Пористое стекло недорогое, нетоксичное и негорючее; для предварительных испытаний он был успешно изготовлен в больших количествах в несколько сотен килограммов.
В ходе практических испытаний исследователи продемонстрировали, что по сравнению с другими материалами, используемыми для регулирования влажности, такими как цеолит или ДВП, смесь стеклянных чешуек и гипса может поглощать значительно больше влаги, а затем снова ее отдавать. Испытания проводились при постоянной температуре и влажности в условиях типичного внутреннего климата. В последующих испытаниях с использованием эталонных гипсов неорганический материал показал себя лучше. По мере увеличения влажности масса гипса, наполненного стеклянными чешуйками, увеличивалась больше и, следовательно, поглощала больше воды по сравнению с эталонными материалами. «В помещении объемом 30 кубических метров стены и потолок имеют площадь около 40 квадратных метров, которую можно использовать для регулирующей влажность штукатурки. Для снижения влажности с 72 % до 47 % необходимо поглотить около 180 мл воды. А наша гипсовая штукатурка из стеклянных чешуек способна впитать более полулитра воды», — говорит Соморовский. В штукатурку также можно добавлять вещества, ингибирующие споры плесени.
Еще одним положительным эффектом пористых стеклянных чешуек является их влияние на энергетический баланс здания. В случае повышенной влажности вода адсорбируется на поверхности стекла. Высвобождаемая энергия делает помещение более сухим и теплым. Обратное происходит при низкой влажности, когда десорбция охлаждает и увлажняет помещение. Эти процессы происходят как зимой, так и летом, что позволяет экономить первичную энергию на обогрев или охлаждение. Равномерно диспергированные стеклянные чешуйки в слое штукатурки особенно полезны для внутренней среды во время отопления.
В настоящее время партнеры проекта изучают, как материал на основе стекла действует под дополнительными слоями краски и обоями. По их оценкам, пройдет еще два года, прежде чем на рынок выйдет экологически чистая влагорегулирующая штукатурка.
Двойное пористое стекло обещает помочь
Жертвы остеопороза и сломанных костей могут получить поддержку от нового типа биосовместимого стекла, которое обещает помочь в регенерации поврежденных и больных костей, сообщает международная группа исследователей.
Специально изготовленное стекло, как и губчатая внутренняя часть кости, содержит взаимосвязанные поры, которые облегчают васкуляризацию, производство костных клеток и приток крови и питательных веществ ко всем участкам больной или поврежденной кости.
Стекло пористое в двух масштабах, содержащее нанопоры диаметром до 20 нанометров и макропоры размером 100 микрон и более. Один нм равен одной миллиардной части метра, а один микрон равен одной миллионной части метра.
Двойная пористость и взаимосвязанность пор, говорят исследователи, позволяют стеклу имитировать две жизненно важные функции кости. Нанопоры облегчают адгезию клеток и кристаллизацию структурных компонентов кости. Макропоры позволяют костным клеткам расти внутри стекла и васкуляризировать или образовывать новые кровеносные сосуды и ткани.
В состав международной группы входят исследователи из университетов Лихай и Принстон в США, Александрийского университета в Египте и Instituto Superior Tecnico в Португалии, а также из Сенегала. Его возглавляет Химаншу Джейн, директор Международного института материалов для изучения новых функциональных возможностей стекла (IMI-NFG) в Лехай, который поддерживается Национальным научным фондом.
Джайн отмечает, что идеальное лечение больных или поврежденных костей состоит в том, чтобы уговорить естественную костную ткань организма восстановиться. Врачи научились делать это, беря костный трансплантат из одной части тела человека и используя его в качестве «каркаса», чтобы стимулировать рост костной ткани в другом месте. Точно так же биосовместимые очки использовались в качестве костных трансплантатов.
Однако до сих пор никому не удавалось использовать стекло в качестве каркаса для костей.
Исследовательская группа под руководством Лихай говорит, что двойная пористость поможет их стеклу выступать в качестве эффективного каркаса для восстановления костной ткани.
«Целью нашего проекта было создание нано- и макропористости в биоактивном материале при достижении механических свойств, соответствующих свойствам кости», — говорит Ана Маркес, научный сотрудник Instituto Superior Tecnico, которая использовала вариант влажно- Химический метод приготовления двухпористого стекла.
«Мы считаем, что наш материал будет стимулировать регенерацию кости, потому что клетки будут размножаться внутри каркасного материала и формировать ткани, облегчая тем самым доставку питательных веществ к регенерирующей костной ткани.»
Мохамед Аммар, дантист и научный сотрудник лаборатории тканевой инженерии стоматологического факультета Александрии, говорит, что стекло будет стимулировать пролиферацию клеток в регенерирующей кости, чтобы сформировать «матрицу» вокруг каркаса.
«При прикреплении стекла к поврежденной кости на поверхности стекла образуется слой, который имеет тот же химический состав, что и натуральная кость. К этому слою приходят костные клетки и прикрепляются к нему, фактически образуя кость матрица вокруг стекла».
Новый материал успешно прошел лабораторные испытания. Сейчас Аммар руководит испытаниями in vivo в Александрии.
Идея проекта возникла два года назад, когда Джейн отправился в Александрию, чтобы встретиться с Моной Марей, директором лаборатории тканевой инженерии стоматологического факультета Александрии.
Джайн и Марей обсудили медицинскую проблему, широко распространенную в Египте, особенно среди женщин, – ухудшение состояния зубов и челюстных костей у людей. Марей сказал Джайну, что остеопороз вызывает ослабление кости вокруг зубов людей, что затрудняет для врачей замену расшатанных или больных зубов протезами или имплантатами, а в тяжелых случаях вызывает переломы, требующие удаления кости и зубов.
Марей сказала, что без особого успеха пыталась заменить поврежденные зубы и кость существующими биосовместимыми трансплантатами стеклянной кости.
Джайн проконсультировался с Руи Алмейдой, профессором материаловедения и инженерии Высшего технического института и приглашенным профессором IMI-NFG. Маркес начал экспериментировать с золь-гелевым процессом, методом, при котором для изготовления стекла используются относительно низкие температуры. Процесс по своей сути способствует нанопористости; для достижения взаимосвязанной макропористости Маркес добавил в золь-гель раствор полимер.
Полимер вызвал разделение фаз параллельно с переходом из золя в гель, а также позволил Маркесу преодолеть простой закон термодинамики, говорит Джейн.
«Термодинамически сосуществование нанопор и макропор нестабильно в том смысле, что более крупные поры должны поглощать более мелкие поры», — говорит он. «Но с помощью Аны мы разработали материал, который превосходит все ожидания».
Marques произвел стекло с нанопорами диаметром от 5 до 20 нм и макропорами размером более 100 микрон в поперечнике, что примерно в 10 000 раз превышает размер нанопор.
В родственном проекте другие исследователи из IMI Lehigh усовершенствовали традиционную технологию производства стекла с закалкой расплава для получения нано- и макропористого стекла. Группа под руководством Хасана Моавада, члена факультета материаловедения в Александрии, добилась двойной пористости, разработав эффективную комбинацию оксидов кремния, кальция, фосфора и бора в порошках, которые плавятся для изготовления стекла. Исследователи также использовали химическую обработку для травления стекла и получения желаемой пористости.
Группа Джейна в Лихай продолжает исследовать процесс изготовления, механические свойства и биологическую активность новых материалов. Другая группа Lehigh, возглавляемая профессором биологических наук Маттиасом Фальком, измеряет реакции клеток, которые взаимодействуют со стеклянными материалами.
Исследователи также сотрудничают через Американо-африканский институт материалов со штаб-квартирой в Принстоне.
###
Отказ от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за достоверность новостных сообщений, размещенных на EurekAlert! содействующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.
SRNL СТЕКЛЯННЫЕ ПОРИСТЫЕ МИКРОСФЕРЫ (Конференция)
SRNL СТЕКЛЯННЫЕ ПОРИСТЫЕ МИКРОСФЕРЫ (Конференция) | ОСТИ.GOVперейти к основному содержанию
- Полная запись
- Другое связанное исследование
Национальная лаборатория Саванна-Ривер (SRNL) разработала новую среду для хранения водорода и других газов. Это включает изготовление тонких полых стеклянных микросфер с пористыми стенками (PW-HGM) с диаметром, как правило, в диапазоне от 1 до нескольких сотен микрон. Уникальность стеклянных микрошариков заключается в том, что внутри тонких стенок толщиной в один микрон создается и контролируется пористость в диапазоне от 10 до нескольких тысяч ангстрем. Эта пористость приводит к интересным свойствам, включая возможность использовать эти каналы для заполнения микробаллонов специальными абсорбентами и другими материалами, что обеспечивает замкнутую среду даже для реактивных частиц. Теперь газы могут проникать в микросферы и задерживаться на абсорбентах, что приводит к твердотельному и замкнутому хранению даже реактивных частиц. Кроме того, пористость можно изменять и контролировать различными способами и даже использовать для фильтрации смешанных газовых потоков в системе. SRNL участвует примерно в полудюжине различных программ, связанных с этими PW-HGM, и представлен обзор некоторых из этих мероприятий и полученных результатов.
- Авторов:
- Уикс, Г.; Люн Хын, L; Рэй Шумахер, справа
- Дата публикации:
- Исследовательская организация:
- Savannah River Site (SRS), Айкен, Южная Каролина (США)
- Организация-спонсор:
- USDOE
- Идентификатор ОСТИ:
- 927603
- Номер(а) отчета:
- WSRC-STI-2007-00563
РНН: US200811%%256
- Номер контракта с Министерством энергетики:
- DE-AC09-96SR18500
- Тип ресурса:
- Конференция
- Отношение ресурсов:
- Конференция: Полые стеклянные микросферы с пористыми стенками SRNL для H-хранения, разделения и других применений
- Страна публикации:
- США
- Язык:
- Английский
- Тема:
- 08 ВОДОРОД; АБСОРБЕНТЫ; ИЗГОТОВЛЕНИЕ; ГАЗЫ; СТАКАН; ВОДОРОД; МИКРОСФЕРЫ; ПОРИСТОСТЬ; ЗАВОД РЕКИ САВАННА; ХРАНЕНИЕ
Форматы цитирования
- MLA
- АПА
- Чикаго
- БибТекс
Викс Г.
, Леунг Хеунг Л. и Рэй Шумахер Р. США: Н. П., 2008.
Веб.
Копировать в буфер обмена
Викс, Г., Леунг Хеунг, Л., и Рэй Шумахер, Р. SRNL ПОРИСТЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ МИКРОСФЕРЫ . Соединенные Штаты.
Копировать в буфер обмена
Уикс, Г., Люн Хын, Л., и Рэй Шумахер, Р. 2008.
"СРНЛ ПОРИСТЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ МИКРОСФЕРЫ". Соединенные Штаты. https://www.osti.gov/servlets/purl/927603.
Копировать в буфер обмена
@статья{osti_927603,
title = {SRNL ПОРИСТЫЕ СТЕКЛЯННЫЕ МИКРОСФЕРЫ},
автор = {Wicks, G и Leung Heung, L и Ray Schumacher, R},
abstractNote = {Национальная лаборатория реки Саванна (SRNL) разработала новую среду для хранения водорода и других газов. Это включает изготовление тонких полых стеклянных микросфер с пористыми стенками (PW-HGM) с диаметром, как правило, в диапазоне от 1 до нескольких сотен микрон. Уникальность стеклянных микрошариков заключается в том, что внутри тонких стенок толщиной в один микрон создается и контролируется пористость в диапазоне от 10 до нескольких тысяч ангстрем. Эта пористость приводит к интересным свойствам, включая возможность использовать эти каналы для заполнения микробаллонов специальными абсорбентами и другими материалами, что обеспечивает замкнутую среду даже для реактивных частиц. Теперь газы могут проникать в микросферы и задерживаться на абсорбентах, что приводит к твердотельному и замкнутому хранению даже реактивных частиц. Кроме того, пористость можно изменять и контролировать различными способами и даже использовать для фильтрации смешанных газовых потоков в системе. SRNL участвует примерно в полудюжине различных программ с участием этих PW-HGM, и представлен обзор некоторых из этих мероприятий и полученных результатов.