空心玻璃微珠（hollow glass microspheres，HGM）是一种微米级的球形中空轻质超细粉体，因其独特的结构和性能，在多个领域得到了广泛应用。以下是对空心玻璃微珠制备技术及应用研究进展的详细综述：

一、制备技术

玻璃粉末法

原理：将玻璃基体材料进行粉碎，加入发泡剂，通过高温热处理使颗粒软化或熔化，内部产生气体并膨胀形成空心球。

优点：可设计多种玻璃体系，产品种类多，质量高，适合高性能空心玻璃微珠的制备。

缺点：产率低，成本高。

改进：中国建材凯盛科技集团成功开发了具有自主知识产权的玻璃粉末法制备空心玻璃微珠工业化生产核心技术及关键装备，并实现了超轻高强空心玻璃微珠的工业化量产。

液滴法

原理：采用与喷射造粒法基本相同的原料，混合好的玻璃前驱体经过液滴发生器产生一定大小的液滴，然后经过立式球化发泡炉，在底部抽风机的作用下，原始液滴经过干燥、球化、发泡、精练、冷却和收集得到空心玻璃微珠。

优点：工艺简单，产率高，球形度高及同心度较好。

缺点：难以制备高性能的玻璃空心微珠。

溶胶-凝胶法

原理：以有机醇盐为原料，通过溶胶-凝胶工艺制备干凝胶，然后进行粉碎，并将粉末进行高温热处理，制备空心玻璃微珠。

缺点：原料价格昂贵，成本非常高，不适合用于工业化生产。

软化学合成法

原理：对喷雾造粒法进行改进后的方法，能耗低、无需熔融烧结、成品率高，所制空心玻璃微球抗压强度高、轻质、低碱耐水、流动性、分散性好。

优点：可用于诸多高性能轻质复合材料中。

此外，还有一些实验室方法，如降解芯轴技术法等，但大都采用独特的设备和成形原理生产空心玻璃微珠，产量低，成本高，不适合工业化生产。

二、应用研究进展

石油钻井

利用空心玻璃微珠密度小、抗压强度高的特性，可调配出性能优异的低密度水泥浆，解决了其它低密度水泥浆无法兼顾低密度、高抗压强度、强耐压性、防漏的技术难题。

隔热保温涂料

空心玻璃微珠拥有薄壁及空心结构，使其具有较低的热导率，在涂料隔热保温性能方面具有广阔的应用前景。

工程塑料

随着社会的进步，具有高强度、刚度、韧性和抗疲劳等性能的工程塑料已被广泛用于汽车工业、电子电器等领域。为了满足轻量化的需求，各种工程塑料被加工得越来越薄，随之出现薄壁制件严重翘曲的现象。而空心玻璃微珠的加入可以有效改善这一问题，同时提高材料的刚度和强度。

乳化炸药

空心玻璃微珠型号多、密度和粒径均匀可控、吸油值低、化学性质稳定，是理想的乳化炸药敏化剂和密度调节剂。使用空心玻璃微珠乳化炸药消耗量比其他乳化炸药节省，且炸药爆破后烟尘小，视野清晰，爆破面更为平整。

电磁屏蔽材料

在空心玻璃微珠表面进行化学镀，可以制得成本低、轻量化、吸波性能良好的空心玻璃微珠吸波材料。

此外，空心玻璃微珠还广泛应用于人造大理石生产、复合材料门窗、工程木材、家具、卫浴等领域。同时，在飞机舱内地板和防火墙的密封、火箭和飞船等宇航系统的绝热防烧蚀密封以及其他对密度敏感的构件上也有重要应用。

综上所述，空心玻璃微珠的制备技术及应用研究取得了显著进展，在多个领域展现出了广阔的应用前景。随着科技的不断进步和人们对材料性能要求的不断提高，空心玻璃微珠的制备技术将进一步完善，应用领域也将不断拓展。