Kuigi te ei pruugi seda teada, on kaasaegsel maailmal palju põhjusi tsenosfääride eest tänulik olla.
Vähesed inimesed teavad nende olemasolust, veelgi vähem inimesi teab, kust nad pärit on. Kuigi kiire pilk Wikipediale, kõigi allikate allikale, annab väheteadlikele teada, et "tsenosfäär on kerge, inertne õõnes kera, mis on valmistatud suures osas ränidioksiidist ja alumiiniumoksiidist ning on täidetud õhu või inertgaasiga, mida tavaliselt toodetakse kõrvalsaadusena kivisöe põletamine soojuselektrijaamades. Tsenosfääride värvus varieerub hallist peaaegu valgeni ja nende tihedus on umbes 0,4–0,8 g/cm3 (0,014–0,029 naela/cu in), mis annab neile suurepärase ujuvuse.
See aga ei kirjelda vähe nende pisikeste, kuid võimsate lendtuhapallide tõelist ilu. Nende tegelik tugevus seisneb nende kasutuse mitmekesisuses. Prantsuse tööstusajakiri Industrie & Technologies väidab: „Oma väikese tiheduse, väiksuse, sfäärilise kuju, mehaanilise tugevuse, kõrge sulamistemperatuuri, keemilise inertsi, isoleerivate omaduste ja madala poorsuse tõttu leiavad mikrosfäärid [tuntud ka kui tsenosfäärid] lai valik rakendusi tööstuses. Eelkõige [need sobivad ideaalselt] materjalide tugevdamiseks või korrosioonikindluse või pinnakatete või värvide soojus- ja heliisolatsiooni omaduste andmiseks. Neid võib kirjeldada kui multifunktsionaalseid täiteaineid ja need integreeruvad hästi vaikudesse ja sideainetesse, nagu termoplast ja termoreaktiiv.
Tsenosfäärid värvides ja kattekihtides
Tänu nende pakutavatele lisaomadustele on tsenosfääridel väga palju kasutusvõimalusi värvi- ja tööstusliku pinnakattetööstuses. Näiteks kasutatakse tsenosfääre sageli katetes infrapunakiirguse kontrollimiseks, mis annab neile katetele eelise nende kattekihtide ees, mis lihtsalt püüavad soojusjuhtivust piirata.
Samal ajal selgitavad Petra Buildcare Productsi pinnakatteeksperdid, kuidas tsenosfäärid „… parandavad värvi kvaliteeti, parandades toote mahtu ja tihedust. Pärast seinale kandmist kipuvad keraamilised helmed kokku tõmbuma, tekitades seinale tihedalt pakitud kile.
Tsenosfäärid süntaktilistes vahtudes
Tsenosfääre kasutatakse sageli „süntaktiliste vahtude” valmistamiseks. Need on spetsiaalsed tahked ained, mis kasutavad täiteainena kenosfääre, et pakkuda mitmeid eeliseid, alates madalamatest kuludest kuni tugevuse, helikindluse, ujuvuse ja termilise kaitseni.
Ettevõtte Engineered Syntactic Systems eksperdid kirjeldavad süntaktilist vahtu järgmiselt;
„Süntaktiline osa viitab õõnsate sfääride poolt pakutavale järjestatud struktuurile. Mõiste "vaht" viitab materjali rakulisele olemusele. Tänu oma ainulaadsetele kõrge tugevuse ja madala tihedusega omadustele on süntaktilist vahtu laialdaselt kasutatud veealuses ujuvuses. Süntaktilised materjalid on vastupidavad hüdrostaatilise rõhu ja pikaajalise kokkupuute koosmõjule, mis muudab need ideaalseks ookeaniprojektide jaoks, nagu kaabli- ja kõvakuuliujukid ning mõõteriistade tugi. Samuti pakuvad need tugevust ja konstruktsiooni terviklikkust oluliselt väiksema kaaluga kui enamik traditsioonilisi materjale, mis teeb neist atraktiivse valiku paljudes kaitse- ja tsiviilehitusrakendustes.
Tsenosfäärid naftapuurimisel
Tsenosfääride tundmatu tähtsuse tõestuseks ei pea te enam uurima nende olulist rolli naftatööstuses. Sest kuigi kõik teavad nafta tähtsust tänapäeva maailmas, on vähetuntud tõsiasi, et tsenosfääre on, nagu väidab Prantsuse tööstusajakiri Industrie & Technologies, "...kasutatud mitu aastat naftapuurimise valdkonnas, et vähendada naftatsemendipasta tihedust ilma veesisaldust suurendamata.
Plastide ja polümeeride tsenosfäärid
Tsenosfääridel on kasutust ka plastide ja polümeeride valmistamisel, kuna nende ümbervormitav kuju või tugevus aitab vältida termoplastide ja termoreaktiivsete plastide kokkutõmbumist.
Neid kasutatakse ka autotööstuses kaasaegsetes komposiitmaterjalides. Näiteks 2016. aasta Chevrolet Corvette sisaldab "lehevormimismassi, milles klaasist mikrosfäärid asendavad kaltsiumkarbonaadi täiteainet ja vähendavad sportauto Stingray Coupe mudeli kaalust 20 naela [9 kg]." Tootja Continental Structural Plastics Inc. asepresident Probir Guha selgitab tsenosfääride liitmise põhjust, öeldes, et "tüüpiline SMC valem seda tüüpi sõidukirakenduste jaoks sisaldab 20 mahuprotsenti klaasi kiudarmatuur, 35% vaiku ja 45% täiteainet, tavaliselt kaltsiumkarbonaati, lisades, et "See uus SMC [lehtvormimise segu] on alumiiniumiga konkurentsivõimeline."
Tsenosfäärid betoonis
Aastaid on tsenosfäärid olnud betooni kasulikuks lisandiks, andes täiendavat tugevust ja/või heliisolatsiooni, vähendades samal ajal ka tihedust. Jeff Girard, Concrete Countertop Institute'i president, selgitab neid eeliseid, öeldes: "Teoreetiliselt võivad tsenosfäärid asendada osa betoonis kasutatavast normaalkaalulisest liivast. Tsenosfääride tihedus on väiksem kui vee tihedus (keskmiselt 0,7 vs. vee tihedus 1,0); kvartsliivaosakeste tihedus on tavaliselt umbes 2,65. See tähendab, et 1 nael tsenosfääri võtab sama absoluutse mahu kui umbes 3,8 naela. liivast."
Industrie & Technologies kirjeldab ka cenosfääride kasutamist mürasaaste vähendamise vahendina, öeldes, et „[Tsenosfääre kasutatakse] ehitusmaterjalides betooni kergendamiseks, säilitades samal ajal survetugevuse 30 MPa tihedusel 1,6 T / m3 , parandades nende tihedust ja vähendades heli läbilaskvust. Näiteks Peterburi rakendusnanotehnoloogiate teadus- ja tehnikakeskus (STCAN) tegeleb selliste betoonidega sildade ehitamisega Venemaal [vaiksema teekatte nimel]. Tsenosfääre kasutatakse ka seinte, põrandate ja lagede krohvide, mörtide ja krohvide soojus- ja heliisolatsiooniomaduste parandamiseks. 40% mahulise tsenosfääri lisamine vähendab müra ülekandetegurit poole võrra.
Tsenosfäärid farmaatsiatööstuses
Tsenosfääre on ravimitööstuses kasutatud juba aastaid, kuna väikesed pallid võivad ravimitega kaetud olles toimida peaaegu täiusliku transpordivahendina. Lisaks märgib Prantsuse tööstuse ajakiri Industrie & Technologies: "Hõbeoksiidiga kaetud tsenosfäärid võib näiteks haavade paranemise kiirendamiseks siduda sidemetega."
Tsenosfäärid arenenud tööstusharudes
Selle mitmekülgse kõrvaltoote uute kasutusvõimaluste leidmiseks tehakse palju uuringuid. Näiteks töötatakse magnetiliste tsenosfääride abil välja uusi metaani oksüdatsiooniprotsessi katalüsaatoreid.
Tsenosfääre kasutatakse ka metallmaatrikskomposiitide (MMC) väljatöötamisel – mitmesugused materjalid, mis püüavad ühendada kerade kõrget energianeeldumist, löögikindlust ja madalat tihedust teiste ainete omadustega. Teised, näiteks Paul Biju-Duval Atlantas asuvast Georgia Tehnoloogiainstituudist, on tsemendivabade ehitusmaterjalide väljatöötamisel kõvasti tööd teinud. Tema töö jätkub, lisades tsenosfääri segule selliseid esemeid nagu bambus ja metalltorud, et leida alternatiivseid, odavamaid, tugevamaid ja keskkonnasõbralikumaid ehitusmeetodeid.
Samal ajal uurib Krasnojarskis asuv Venemaa Teaduste Akadeemia Keemia ja Keemiatehnoloogia Instituut võimalusi, kuidas tsenosfääre saaks kasutada katalüütilistes teisendustes. Samal ajal kui BAE süsteemid üritavad kasutada värvides tsenosfääre infrapunaspektri nähtamatuse toetamise vahendina, võimaldades seega sõjaväelaevadel kasutada nähtamatuse katteid.
Sellise laia kasutusala ja veelgi laiema võimaliku kasutusala puhul pole ime, miks huvi tsenosfääride vastu kasvab. Seni kuni tootearendajad otsivad kergeid täiteaineid, täiustatud ravimite kohaletoimetamissüsteeme, täiustatud katteid, tsemendiasendajaid ja komposiitlisandeid, on vajadus tsenosfääride järele. Lisaks sellele, et nende mitmekülgsete sfääride uute kasutusvõimaluste uurimine on suurenenud, näitab aeg, kus tsenosfääride tulevik peitub.
Postitusaeg: 28. detsember 2021