Banyak Cenospheres, Banyak Aplikasi

Walaupun anda mungkin tidak mengetahuinya, dunia moden mempunyai banyak sebab untuk bersyukur untuk cenospheres.

Hanya sedikit orang yang mengetahui kewujudan mereka, malah lebih sedikit orang yang tahu dari mana mereka berasal. Walaupun sepintas lalu di Wikipedia, sumber semua sumber, akan memaklumkan kepada mereka yang tidak tahu bahawa, “Senosfera ialah sfera ringan, lengai, berongga yang sebahagian besarnya diperbuat daripada silika dan alumina dan diisi dengan udara atau gas lengai, biasanya dihasilkan sebagai hasil sampingan daripada pembakaran arang batu di loji kuasa haba. Warna cenosphere berbeza daripada kelabu hingga hampir putih dan ketumpatannya adalah kira-kira 0.4–0.8 g/cm3 (0.014–0.029 lb/cu in), yang memberikan daya apungan yang hebat.”

Walau bagaimanapun, itu tidak banyak menggambarkan keindahan sebenar bebola abu terbang yang kecil namun berkuasa ini. Kerana kekuatan sebenar mereka terletak pada kepelbagaian penggunaannya. Seperti yang dinyatakan oleh jurnal industri Perancis, Industrie & Technologies, "Oleh kerana ketumpatannya yang rendah, saiz kecil, bentuk sfera, kekuatan mekanikal, suhu lebur yang tinggi, inersia kimia, sifat penebat dan keliangan yang rendah, mikrosfera [juga dikenali sebagai cenospheres] mendapati pelbagai aplikasi dalam industri. Khususnya, [ia sesuai] untuk bahan pengukuh atau memberikan sifat rintangan kakisan, atau penebat haba dan bunyi pada salutan atau cat. Ia boleh digambarkan sebagai pengisi pelbagai fungsi dan terintegrasi dengan baik dalam resin dan pengikat seperti termoplastik dan termoset."

Cenospheres dalam Cat dan Salutan

Terdapat banyak kegunaan cenospheres dalam industri cat dan salutan industri, disebabkan oleh kualiti tambahan yang disediakan olehnya. Sebagai contoh, cenospheres sering digunakan dalam salutan untuk mengawal sinaran inframerah, memberikan salutan tersebut kelebihan berbanding salutan yang hanya cuba mengehadkan kekonduksian terma.

Sementara itu, pakar salutan di Petra Buildcare Products, menerangkan bagaimana cenospheres, “… meningkatkan kualiti cat dengan meningkatkan kelantangan dan ketumpatan produk. Selepas digunakan pada dinding, manik seramik cenderung mengecut dengan itu menghasilkan filem padat pada dinding.

Cenospheres dalam Syntactic Foams

Cenospheres sering digunakan untuk membuat 'buih sintaksis'. Ini adalah pepejal khusus yang menggunakan cenospheres sebagai pengisi untuk memberikan sebarang kelebihan, daripada kos yang lebih rendah, kepada kekuatan tambahan, kalis bunyi, daya apungan dan perlindungan haba.

Pakar di Sistem Sintaksis Kejuruteraan menerangkan buih sintaksis seperti berikut;

“Bahagian 'sintaktik' merujuk kepada struktur tersusun yang disediakan oleh sfera berongga. Istilah 'buih' berkaitan dengan sifat selular bahan. Terima kasih kepada sifat unik kekuatan tinggi pada ketumpatan rendah, buih sintaktik telah digunakan secara meluas dalam aplikasi daya apungan dasar laut. Bahan sintaktik tahan terhadap kesan gabungan tekanan hidrostatik dan pendedahan jangka panjang yang menjadikannya sesuai untuk projek lautan seperti pelampung kabel dan bola keras serta sokongan instrumentasi. Ia juga memberikan kekuatan dan integriti struktur pada berat per volum yang jauh lebih rendah daripada kebanyakan bahan tradisional yang menjadikannya pilihan yang menarik dalam banyak aplikasi pertahanan dan kejuruteraan awam.”

Cenospheres dalam Penggerudian Petroleum

Untuk membuktikan kepentingan senosfera yang tidak diketahui, anda tidak perlu melihat lagi peranan penting yang mereka mainkan dalam industri petroleum. Walaupun semua orang tahu tentang kepentingan minyak dalam dunia moden, ia adalah fakta yang sedikit diketahui bahawa cenospheres telah, seperti yang dinyatakan oleh jurnal industri Perancis, Industrie & Technologies, “…telah digunakan selama beberapa tahun dalam bidang penggerudian minyak untuk mengurangkan ketumpatan pes simen petroleum tanpa meningkatkan kandungan air.”

Cenospheres dalam Plastik dan Polimer

Cenospheres juga mempunyai kegunaan dalam pembuatan plastik dan polimer, kerana bentuk atau kekuatannya yang boleh dibentuk semula membantu mengelakkan pengecutan dalam termoplastik dan plastik termoset.

Ia juga digunakan dalam komposit moden dalam industri automobil. Sebagai contoh, Chevrolet Corvette 2016 mengandungi "sebatian acuan lembaran di mana mikrosfera kaca menggantikan pengisi kalsium karbonat dan mengurangkan 20 paun [9kg] daripada berat model Stingray Coupe kereta sport itu." Naib Presiden pengeluar, Continental Structural Plastics Inc., Probir Guha, menjelaskan sebab kemasukan cenospheres dalam komposit, dengan mengatakan bahawa, "formula SMC tipikal untuk aplikasi kenderaan jenis ini terdiri daripada 20% mengikut isipadu kaca tetulang gentian, 35% resin dan 45% pengisi, biasanya kalsium karbonat,” sambil menambah bahawa, “SMC baharu ini [kompaun pengacuan lembaran] kos bersaing dengan aluminium.”

Cenospheres dalam Konkrit

Selama bertahun-tahun, cenospheres telah menjadi bahan tambahan yang berguna kepada konkrit, memberikan kekuatan tambahan, dan atau penebat bunyi, di samping mengurangkan ketumpatan. Jeff Girard, Presiden di The Concrete Countertop Institute, menerangkan kelebihan ini, dengan berkata, "Secara teori, cenospheres boleh menggantikan beberapa pasir berat biasa yang digunakan dalam konkrit. Cenospheres mempunyai ketumpatan yang kurang daripada air (purata 0.7 berbanding 1.0 Air); zarah pasir kuarza biasanya mempunyai ketumpatan kira-kira 2.65. Ini bermakna bahawa 1 paun cenospheres mengambil volum mutlak yang sama seperti kira-kira 3.8 paun. daripada pasir.”

Industrie & Technologies, juga menggariskan penggunaan cenospheres sebagai cara untuk mengurangkan pencemaran bunyi, dengan menyatakan bahawa, “[Cenospheres digunakan] dalam bahan binaan untuk meringankan konkrit, sambil mengekalkan kekuatan mampatan 30 MPa pada ketumpatan 1.6 T / m3 , menambah baik kekencangannya dan mengurangkan penghantaran bunyinya. Contohnya, Pusat Saintifik dan Teknikal bagi Nanoteknologi Gunaan (STCAN) St. Petersburg terlibat dalam membina jambatan dengan konkrit sedemikian di Rusia, [untuk permukaan jalan yang lebih senyap]. Cenospheres juga digunakan untuk meningkatkan kualiti penebat haba dan bunyi plaster, mortar dan plaster, digunakan untuk dinding, lantai dan siling. Penambahan 40% volum cenospheres mengurangkan separuh pekali penghantaran hingar."

Cenospheres dalam Farmaseutikal

Cenospheres telah digunakan dalam industri farmaseutikal selama bertahun-tahun, kerana bebola kecil boleh bertindak sebagai alat pengangkutan yang hampir sempurna apabila disalut dengan ubat. Selain itu, seperti yang dinyatakan oleh jurnal industri Perancis, Industrie & Technologies, "Cenospheres yang ditutup dengan oksida perak boleh, sebagai contoh, disepadukan ke dalam pembalut untuk mempercepatkan penyembuhan luka."

Cenospheres dalam Industri Termaju

Banyak penyelidikan sedang dijalankan untuk menemui kegunaan baharu bagi produk sampingan serba boleh ini. Sebagai contoh, pemangkin baru untuk proses pengoksidaan metana sedang dibangunkan menggunakan cenospheres magnetik.

Cenospheres juga digunakan dalam pembangunan komposit matriks logam (MMC), pelbagai bahan yang cuba menggabungkan penyerapan tenaga yang tinggi, rintangan hentaman, dan ketumpatan rendah sfera dengan kualiti bahan lain. Yang lain, seperti Paul Biju-Duval dari Institut Teknologi Georgia yang berpangkalan di Atlanta, telah bekerja keras dalam pembangunan bahan binaan tanpa simen. Kerjanya diteruskan, menambah kepada campuran cenosphere, item seperti buluh dan tiub logam sebagai cara untuk mencari kaedah pembinaan alternatif, lebih murah, lebih kuat dan lebih mesra alam.

Sementara itu, Institut Kimia dan Teknologi Kimia Akademi Sains Rusia di Krasnoyarsk, sedang mengkaji cara cenospheres boleh digunakan dalam transformasi pemangkin. Sementara sistem BAE cuba menggunakan cenospheres dalam cat sebagai cara untuk menyokong halimunan dalam spektrum inframerah, sekali gus membolehkan kraf tentera mempunyai 'jubah halimunan'.

Dengan rangkaian penggunaan yang begitu luas, dan potensi penggunaan yang lebih luas, tidak hairanlah mengapa minat terhadap cenospheres semakin meningkat. Selagi pembangun produk mencari pengisi ringan, sistem penyampaian ubat yang dipertingkatkan, salutan yang lebih baik, pengganti simen dan bahan tambahan komposit, maka akan ada keperluan untuk cenospheres. Ditambah dengan peningkatan penyelidikan ke dalam kegunaan baharu untuk sfera serba boleh ini, maka hanya masa yang akan menentukan di mana masa depan cenospheres terletak.