具有三层球壳结构的复合型中空微球及其制备方法和应用

技术特征：
1.一种具有三层球壳结构的复合型中空微球，其特征在于，包括最内侧的玻璃球壳、居于中间层的碳球壳和居于最外侧的金属球壳。2.根据权利要求1所述的复合型中空微球，其特征在于，所述复合型中空微球的密度为0.3-1.6g/cm3。3.根据权利要求1所述的复合型中空微球，其特征在于，所述复合型中空微球的直径为2-100μm。4.根据权利要求1所述的复合型中空微球，其特征在于，所述碳球壳的厚度为100-300nm；金属球壳的厚度为20-2000nm，优选为50-1000nm。5.根据权利要求1所述的复合型中空微球，其特征在于，所述金属球壳的金属种类为可在溶液中用还原剂还原其相应的金属离子得到单质的金属，或其合金。6.如权利要求1-5任一项所述的复合型中空微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：提供玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球，所述玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球的结构中包括玻璃球壳及包覆在该玻璃球壳表面的碳球壳；将所述玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球进行表面活化处理；在上述经表面活化处理后的玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球表面组装金属球壳，得所述复合型中空微球。7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球由以中空玻璃微球为填料的复合材料废料经热处理得到；优选地，所述复合材料为固体浮力材料；优选地，所述热处理为在惰性或还原性气氛中加热，保温一段时间后降温冷却；优选地，所述热处理的温度为500-800℃；优选地，所述热处理的保温时间为20-900min。8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述表面活化处理包括如下步骤：依次将所述玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球置于活化溶液、还原溶液中；优选地，所述活化溶液为贵金属离子或镍、钴、铜离子的溶液；优选地，所述玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球与活化溶液的质量比为1:1-1:500；优选地，所述玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球与还原溶液的质量比为1:5-1:500。9.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述组装金属球壳的方法包括如下步骤：将上述经表面活化处理后的玻璃-碳双球壳结构复合型中空微球处理于含金属离子的混合溶液中，经水浴搅拌、过滤、干燥、筛除团聚物，完成组装。10.如权利要求1-5任一项所述的复合型中空微球的应用，其特征在于，在聚合物基体中，将所述复合型中空微球用作轻质高强导电或电磁屏蔽填料。

技术总结
本发明公开了一种具有三层球壳结构的复合型中空微球，包括最内侧的玻璃球壳、居于中间层的碳球壳和居于最外侧的金属球壳，其一方面解决单一组成的中空微球难以大幅度调控功能性的问题；另一方面，该复合微球中的玻璃和碳球壳来源于为以玻璃中空微球为轻质填料的复合材料的废料，为聚合物基复合材料废料再利用提供方案。本发明还公开了该复合型中空微球的制备方法和应用。的制备方法和应用。的制备方法和应用。


技术研发人员：安振国 张敬杰 杨岩峰
受保护的技术使用者：中国科学院理化技术研究所
技术研发日：2020.10.16
技术公布日：2022/4/22