ИСТОРИЯ МИКРОСФЕР
ВАКУУМНЫЕ МИКРОСФЕРЫ:
от капельки шлака до освоения космоса
Несколько лет ученые разных стран работали над промышленным способом получения алюмосиликатных микросфер – выделение их из золошлаковых отходов и последующей очистки от крупных нежелательных включений и примесей.
Особое внимание данным разработкам уделяли в СССР и США. Именно в Советском Союзе и Соединенных Штатах практически одновременно был впервые создан прототипный способ получения микросфер – так называемый флотационный метод, который с успехом применяется и сегодня.
Суть метода заключается в том, что для выделения микросфер из золошлаковых отходов используют воду или другую специальную жидкость. При погружении в воду, полые микросферы самостоятельно всплывают на поверхность, после чего их собирают механическим способом и отправляют на термическую просушку.
Расцвет популярности микросфер пришелся на конец 70-х и начало 80-х годов. Именно к этому времени советские ученые научились не только получать чистые «капельки шлака», но и производить искусственные микросферы из различного сырья (стекла, полимеров и др.) Результатом данных разработок стало получение уникальных суперлегких материалов, обладающих высокой отражательной способностью и сверхпрочной барьерной защитой от воды, тепловой энергии и воздействия агрессивных сред.
В середине 80-х в Советском Союзе и в Америке были впервые проведены успешные испытания инновационных разработок – теплосберегающих космических скафандров с высокой отражающей способностью и «невидимой» военной техники, стойкой к излучению радарных установок.
В 1957 году английские ученые впервые обнаружили в составе угольной золы небольшие полые плотные частицы сферической формы – гранулы или пузырьки, содержащие разряженный газ (вакуум). Эти мелкие стеклокристаллические капельки, диаметром всего 0-0,5мм, возникали на краях высокотемпературной зоны пластичного шлака, который образовывался при сгорании угля.
Капельки шлака, получившие название алюмосиликатных микросфер, обладали уникальными свойствами. За счет своей микроскопичности и полости они отличались очень низким удельным весом (сверхлегкость), спокойно выдерживали высокие температуры (около 1200-1600°C), обладали невероятно низкой теплопроводностью (примерно 0,1 Вт*м-¹K-¹) и имели низкую инертность, то есть демонстрировали высокую устойчивость к кислотам и щелочам.
Долгое время прорывные технологии получения и использования микросфер были засекречены и лишь в середине 90-х годов прошлого века уникальные разработки сделались общедоступными.
Сегодня органические и неорганические микросферы активно применяются в различных сферах человеческой деятельности - нефтегазовой отрасли, автомобилестроении, медицине и, конечно, производстве строительных материалов.