中空ガラスマイクロスフィアは、ミクロンサイズ（通常10～150μm）の軽量球状粒子で、薄壁ガラス殻の中に窒素や二酸化炭素などのガスを封入しています。その独特な構造により、低密度、高強度、断熱性、遮音性などの特性を有し、複合材料、コーティング、航空宇宙、石油産業などの分野で広く使用されています。
1.構造及び特性
（1）物理的構造
シェル：ソーダ石灰シリコンガラス又はホウケイ酸ガラス製で、壁の厚さは約1～2μmである。
内部ガス: 通常は不活性ガス (N₂、CO₂) で、低密度と断熱性を実現します。
（2）主な性能
特性 標準値 用途の利点
密度 0.1〜0.6 g / cm³ 水より軽く、材料の重量を軽減
圧縮強度 5〜100 MPa 処理圧力に耐えることができます
熱伝導率 0.05〜0.12 W /（m·K） 優れた断熱性能
粒子サイズ 10〜150μm さまざまな基質に分散しやすい
化学的安定性 耐酸性および耐アルカリ性（pH 2〜12） 厳しい環境に適しています
2.製造プロセス
中空ガラスビーズを製造するには、主に2つの方法があります。
（１）火炎吹付法
原料：ガラス粉末（SiO₂、Na₂O、CaOなど）に発泡剤（硫酸ナトリウムなど）を混合したもの。
高温溶融：1400～1600℃で溶融し、発泡剤が分解してガスが発生します。
ブロー成形：溶融ガラスの液滴が高速気流によって吹き飛ばされ、冷却後に中空の微小球を形成します。
（２）ゾルゲル法
高純度、小サイズ（<50μm）のマイクロビーズに適用できるが、コストが比較的高い。
3. 主な応用分野
（1）軽量複合材料
自動車/航空宇宙：プラスチック、ゴム、金属マトリックスを追加して部品（航空機の内装、自動車のバンパーなど）の重量を軽減します。
深海浮力材：安定した浮力を得るために潜水艇や海底ケーブルに使用されます。
（２）コーティング・建材
断熱コーティング：建物のエネルギー消費量を削減する（建物外壁や配管断熱材など）。
艶消し剤：コーティング（マット塗料など）の光沢を調整します。
（3）石油産業
低密度セメント：地層の破壊を防ぐために石油井やガス井をセメントで固めるために使用されます。
掘削流体添加剤: 密度を下げ、掘削効率を向上します。
（４）その他分野
３Ｄプリンティング：材料の流動性と軽量性の向上。
化粧品：肌触りを良くする柔軟剤として使用します。
4. 利点と課題
(1) 利点
✔ 超軽量: 密度は固体ガラスビーズのわずか 1/10 です。
✔ 断熱性と遮音性: 中空の空気層が熱伝導と音波を効果的に遮断します。
✔ 優れた流動性: 球状構造により、材料処理性能が向上します。
