Daudzas cenosfēras, daudzas lietojumprogrammas

Lai gan jūs to nezināt, mūsdienu pasaulei ir daudz iemeslu būt pateicīgai par cenosfērām.

Tikai daži cilvēki zina par viņu eksistenci, vēl mazāk cilvēku zina, no kurienes viņi ir. Lai gan īss skatiens Vikipēdijā, kas ir visu avotu avots, informēs neinformētus, ka: “Cenosfēra ir viegla, inerta, doba sfēra, kas galvenokārt izgatavota no silīcija dioksīda un alumīnija oksīda un piepildīta ar gaisu vai inertu gāzi, ko parasti ražo kā blakusproduktu. ogļu sadedzināšana termoelektrostacijās. Cenosfēru krāsa svārstās no pelēkas līdz gandrīz baltai, un to blīvums ir aptuveni 0,4–0,8 g/cm3 (0,014–0,029 lb/cu in), kas nodrošina tām lielu peldspēju.

Tomēr tas maz raksturo šo mazo, bet jaudīgo pelnu bumbiņu patieso skaistumu. To patiesais spēks slēpjas to izmantošanas daudzveidībā. Kā teikts franču nozares žurnālā Industrie & Technologies: “To zemā blīvuma, mazā izmēra, sfēriskās formas, mehāniskās izturības, augstās kušanas temperatūras, ķīmiskās inerces, izolācijas īpašību un zemās porainības dēļ mikrosfēras [pazīstamas arī kā cenosfēras] atrod plašs pielietojuma klāsts rūpniecībā. Jo īpaši [tie ir ideāli piemēroti] materiālu stiprināšanai vai korozijas izturības īpašību piešķiršanai, vai pārklājumu vai krāsu siltumizolācijai un skaņas izolācijai. Tos var raksturot kā daudzfunkcionālus pildvielas, un tie labi integrējas sveķos un saistvielās, piemēram, termoplastos un termoreaktīvos.

Cenosfēras krāsās un pārklājumos

To sniegto papildu īpašību dēļ cenosfēras tiek plaši izmantotas krāsu un rūpniecisko pārklājumu rūpniecībā. Piemēram, cenosfēras bieži izmanto pārklājumos, lai kontrolētu infrasarkano starojumu, dodot šiem pārklājumiem priekšrocības salīdzinājumā ar tiem, kas tikai mēģina ierobežot siltumvadītspēju.

Tikmēr Petra Buildcare Products pārklājuma eksperti skaidro, kā cenosfēras “... uzlabo krāsas kvalitāti, uzlabojot produkta tilpumu un blīvumu. Pēc uzklāšanas uz sienas keramikas pērlītēm ir tendence sarukt, tādējādi izveidojot uz sienas cieši iesaiņotu plēvi.

Cenosfēras sintaktiskajās putās

Cenosfēras bieži izmanto “sintaktisko putu” izgatavošanai. Tās ir specializētas cietas vielas, kurās kā pildviela tiek izmantotas cenosfēras, lai nodrošinātu dažādas priekšrocības, sākot no zemākām izmaksām un beidzot ar papildu stiprību, skaņas izolāciju, peldspēju un termisko aizsardzību.

Engineered Syntactic Systems eksperti sintaktisko putu aprakstu raksturo šādi;

“Sintaktiskā daļa attiecas uz sakārtotu struktūru, ko nodrošina dobās sfēras. Termins “putas” attiecas uz materiāla šūnu dabu. Pateicoties unikālajām augstas stiprības un zema blīvuma īpašībām, sintaktiskās putas ir kļuvušas plaši izmantotas zemūdens peldspējas lietojumos. Sintaktiskie materiāli ir izturīgi pret hidrostatiskā spiediena un ilgstošas ​​iedarbības kombinēto efektu, kas padara tos ideāli piemērotus okeāna projektiem, piemēram, kabeļu un lodīšu pludiņiem un instrumentu atbalstam. Tie nodrošina arī izturību un konstrukcijas integritāti ar ievērojami mazāku svaru uz tilpumu nekā vairums tradicionālo materiālu, kas padara tos par pievilcīgu izvēli daudzos aizsardzības un civilās inženierijas lietojumos.

Cenosfēras naftas urbšanā

Lai pierādītu cenosfēru nezināmo nozīmi, jums vairs nav jāmeklē to svarīgā loma naftas rūpniecībā. Jo, lai gan visi zina par naftas nozīmi mūsdienu pasaulē, ir maz zināms fakts, ka cenosfēras ir, kā teikts Francijas nozares žurnālā Industrie & Technologies, "...vairākus gadus ir izmantotas naftas urbšanas jomā, lai samazināt naftas cementa pastas blīvumu, nepalielinot ūdens saturu.

Cenosfēras plastmasā un polimēros

Cenosfēras tiek izmantotas arī plastmasas un polimēru ražošanā, jo to atkārtoti formējamā forma vai izturība palīdz izvairīties no termoplastu un termoreaktīvo plastmasas saraušanās.

Tos izmanto arī mūsdienu kompozītmateriālos automobiļu rūpniecībā. Piemēram, 2016. gada Chevrolet Corvette satur “lokšņu liešanas maisījumu, kurā stikla mikrosfēras aizstāj kalcija karbonāta pildvielu un noskuj 20 mārciņas [9 kg] no sporta automašīnas Stingray Coupe modeļa svara”. Ražotāja Continental Structural Plastics Inc. viceprezidents Probir Guha skaidro iemeslu cenosfēru iekļaušanai kompozītmateriālā, sakot, ka “tipiskā SMC formula šāda veida transportlīdzekļu lietojumam satur 20% stikla pēc tilpuma. šķiedru stiegrojums, 35% sveķu un 45% pildvielas, parasti kalcija karbonāts," piebilstot: "Šis jaunais SMC [lokšņu liešanas maisījums] ir konkurētspējīgs ar alumīniju.

Cenosfēras betonā

Gadiem ilgi cenosfēras ir bijušas noderīga piedeva betonam, nodrošinot papildu stiprību un/vai skaņas izolāciju, vienlaikus samazinot blīvumu. Džefs Žirards, The Concrete Countertop Institute prezidents, skaidro šīs priekšrocības, sakot: "Teorētiski cenosfēras var aizstāt daļu no betonā izmantotajām normālā svara smiltīm. Cenosfēru blīvums ir mazāks par ūdens blīvumu (vidēji 0,7 pret ūdens 1,0); kvarca smilšu daļiņu blīvums parasti ir aptuveni 2,65. Tas nozīmē, ka 1 mārciņa cenosfēru aizņem tādu pašu absolūto tilpumu kā aptuveni 3,8 mārciņas. no smiltīm."

Industrie & Technologies arī izklāsta cenosfēru izmantošanu kā līdzekli trokšņa piesārņojuma samazināšanai, norādot, ka “[Cenosfēras tiek izmantotas] būvmateriālos, lai atvieglotu betonu, vienlaikus saglabājot spiedes stiprību 30 MPa pie blīvuma 1,6 T/m3 , uzlabojot to hermētiskumu un samazinot skaņas pārraidi. Piemēram, Sanktpēterburgas Lietišķo nanotehnoloģiju zinātniski tehniskais centrs (STCAN) ir iesaistīts tiltu būvniecībā ar šādiem betoniem Krievijā, [klusākai ceļa virsmai]. Cenosfēras izmanto arī, lai uzlabotu apmetumu, javu un apmetumu siltumizolācijas un skaņas izolācijas īpašības, ko izmanto sienām, grīdām un griestiem. 40% skaļuma cenosfēru pievienošana uz pusi samazina trokšņa pārraides koeficientu.

Cenosfēras farmācijā

Cenosfēras ir izmantotas farmācijas rūpniecībā daudzus gadus, jo mazās bumbiņas var darboties kā gandrīz ideāls transportēšanas līdzeklis, ja tās ir pārklātas ar zālēm. Turklāt, kā atzīmē franču nozares žurnāls Industrie & Technologies: "Ar sudraba oksīdu pārklātas cenosfēras var, piemēram, integrēt pārsējus, lai paātrinātu brūču dzīšanu."

Cenosfēras progresīvās nozarēs

Tiek veikti daudzi pētījumi, lai atklātu jaunus šī daudzpusīgā blakusprodukta lietojumus. Piemēram, izmantojot magnētiskās cenosfēras, tiek izstrādāti jauni katalizatori metāna oksidācijas procesam.

Cenosfēras tiek izmantotas arī metālu matricu kompozītmateriālu (MMC) izstrādē – dažādu materiālu, kas mēģina apvienot sfēru augsto enerģijas absorbciju, triecienizturību un zemo blīvumu ar citu vielu īpašībām. Citi, piemēram, Pols Biju-Duvals no Džordžijas Tehnoloģiju institūta, kas atrodas Atlantā, ir smagi strādājuši bezcementa būvmateriālu izstrādē. Viņa darbs turpinās, pievienojot cenosfēras maisījumam tādus priekšmetus kā bambusa un metāla caurules, lai atrastu alternatīvas, lētākas, stiprākas un videi draudzīgākas būvniecības metodes.

Tikmēr Krievijas Zinātņu akadēmijas Ķīmijas un ķīmiskās tehnoloģijas institūts Krasnojarskā pēta veidus, kā cenosfēras varētu izmantot katalītiskajās transformācijās. Kamēr BAE sistēmas mēģina izmantot cenosfēras krāsā kā līdzekli, lai atbalstītu neredzamību infrasarkanajā spektrā, tādējādi ļaujot militārajiem kuģiem izmantot "neredzamības apmetņus".

Ar tik plašu lietojumu klāstu un vēl plašāku iespējamo lietojumu klāstu nav brīnums, kāpēc pieaug interese par cenosfērām. Kamēr produktu izstrādātāji meklēs vieglas pildvielas, uzlabotas zāļu piegādes sistēmas, uzlabotus pārklājumus, cementa aizstājējus un kompozītmateriālu piedevas, būs vajadzīgas cenosfēras. Turklāt, palielinoties pētījumiem par šo daudzpusīgo sfēru jauniem lietojumiem, tikai laiks rādīs, kur slēpjas cenosfēru nākotne.