Verarbeitung und Konfektionierung derMikrosphäre

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Allgemeine Charakteristik

Die Mikrosphäre (andere Bezeichnungen: Cenosphere, Microsphere, Microbolit, Hollow Glass Spheres) sind kugelförmige Aliminiumsilikat-Partikeln (kleine Kugeln), gefüllt mit dem Kohlendioxid und Stickstoff, welche durch die Sonderverarbeitung der Flugasche im Prozess der Verbrennung von Steinkohle bei hohen Temperaturen gewonnen werden.

Die Wände der kleinen Kugeln sind von 0.2 bis 3 Mikrometer dick. Diese Aufbaustruktur bewirkt, dass die Mikrosphäre ein großes Volumen bei einem sehr geringen Gewicht einnimmt, das heißt sie hat ein niedriges spezifisches Gewicht. Sie ist 2.5 bis 3.5 mal leichter als das Wasser. Der Durchmesser einer einzelnen Kugel schwankt zwischen 100 bis 500 Mikrometer

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Anwendung

Die Mikrosphäre ist ein leichter, hitzebeständiger und brandsicherer Füllstoff von Verbundwerkstoffen und wird vorzüglich verwendet als:

  • Komponente von Isolier-Estrich (sog. Wärmedämmputz) und isolierenden Fertigbauteilen
  • Komponente für die Herstellung von Stoffen für die Wärme- und Schalldämmung mit einer großen Hitze- und Feuerbeständigkeit
  • Füllstoff von Kunststoffen, Farben und Lacken, usw.
  • Füllstoff von Bohrlöchern in der extraktiven Industrie, wie Erdöl- und Gasindustrie,
  • Komponente der Isolier-Hinterfüllung zur Isolierung von Legierungsstahl- Rohblöcken.

Die trockene Mikrosphäre bestätigte ihre Brauchbarkeit auch als Komponente von:

  • Zementisolierung von Decken,
  • Putz mit erhöhter Wärme- und Schalldämmung, vorzüglich im Bauwesen,
  • Dekorativen Isolierplatten und – steinen,
  • Keramikprodukten,
  • Isolierenden und dämpfenden Mastics in der Autoindustrie

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Grundlegende Anwendungsbereiche der Mikrosphäre:

  1. Mit Duroplasten – die trockene Mikrosphäre mit Polyester- und Epodix- harzen bildet Schaumstoffe mit verminderter Dichte, erhöhter Steifigkeit Wärmeisolationsfähigkeit und Wärme- und Feuerbeständigkeit bei niedrigeren Herstellungskosten.
  2. Die trockene Mikrosphäre bildet mit thermoplastischen Werkstoffen, wenn man sie mit solch typischen Füllstoffen, wie Kreide, Asbest oder Glasfaser vergleicht, Produkte mit eindeutig niedrigerer Dichte, höherer Steifigkeit, Stabilität und höherer Oberflächenglattheit. Die trockene Mikrosphäre als Zusatzmittel für die Dichtungsmassen und Kitte schützt vor Rissbildungen im Volumen und erlaubt es, den Verbrauch von synthetischen Kautschuk erheblich zu verringern, indem sie ihn teilweise ersetzt.
  3. Die trockene Mikrosphäre ist besonders nützlich als Füllstoff von Schaumstoffen (PVC, Polyurethanen und anderen), für die ein geringer Schwund und eine hohe Stabilität der Form erforderlich sind.
  4. Die trockene Mikrosphäre ist ein ausgezeichneter Füllstoff für verschiedene Oberflächenabdeckungen, vor allem für die Wärme- und Schalldämmungs-abdeckungen (Isolier-Estriche im Bauwesen, Isolierung von Behältern, Becken, isolierende und dämpfende Mastics).
  5. Die trockene Mikrosphäre verbindet sich unter erhöhtem Druck ausgezeichnet mit dem Wasserglas, deshalb wird dieser Verbundwerkstoff allgemein als das Material für leichte Platten und Isolierabdeckungen verwendet.
  6. Der Zusatz der Mikrosphäre zu den traditionellen Bindemitteln ermöglicht die Herstellung von Wärmedämmputzen, leichter Schamotte, leichten Putzen, Isolier- platten und –steinen.

Die Mikrosphäre verleiht den Endprodukten solche Eigenschaften wie: Leichtigkeit, Feuerbeständigkeit, Wärmeisolationsfähigkeit und Schalldämmung.

Chemische Zusammensetzung – Muster

Chemische Zusammensetzung – Muster
SiO2 54,4 ± 5,0 %
AL2O3 26,0 ± 5,0 %
Fe2O3 5,1 ± 0,6 %
CaO 1,1 ± 0,2 %
MgO 1,6 ± 0,2 %
SO2/SO3 0,6 ± 0,3 %
K2O + Na2O 1,2 ± 0,4 %
TiO2 0,8 ± 0,3 %
Cl 0,2 ± 0,1 %
Spurenelemente. Höchtswerte in ppm:
As 34 ÷ 42
Ba 240 ÷ 330
Cd 19 ÷ 22
Co 24 ÷ 44
V 60 ÷ 69
Cr 80 ÷ 120
F 130 ÷ 170
Ni 66 ÷ 90
Pb 65 ÷ 80
Kornzusammensetzung
0 – 120 µm 15 – 20 %
120 – 160 µm 10 – 15 %
160 – 320 µm 65 – 75 %
320 – 500 µm 5 – 10%

Physikalische Eigenschaften

    • Farbe – hellgrau bis dunkelgrau
    • Schüttgewicht im trockenen Zustand – 400 ± 30 [kg/m3]
    • Spezifisches Gewicht der Hülle – 2200 ± 200 [kg/m3]
    • Relative Dichte – 690 ± 50 [kg/m3]
    • Mohshärte – 6 ± 1
    • Wärmeleitfähigkeit – 0,07 ± 0,03 [W/m2K]
    • pH-Wert des Wasserauszugs – 7 ± 1
    • Schmelzpunkt – 1495 ± 10 [°C]
    • Erweichungspunkt – 1220 ± 10 [°C]
    • Innendruck der Kugeln – 0,2 ± 0,1 [bar]
    • sinkende Teile – max. 5 %
    • Wassergehalt in der trockenen Mikrosphäre – < 0,5 %

Glühverluste

Änderungen der Masse beim Glühen in der Temperatur von 900°C – unter 5 % gewichtsmäßig

Mineralanlyse

        • Glas – ein starkes Signal
        • Mullit – ein schwaches Signal
        • Quarz – ein sehr schwaches Signal
Genannte Zahlenangaben sind Musterwerte.
Ausführliche Untersuchungen der chemischen Zusammensetzung und der physikalischen Eigenschaften werden im Auftrag des Kunden durchgeführt.
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