سيراميك نيتريد السيليكون - "الرائد" في أربعة مجالات رئيسية
نيتريد السيليكون (Si3N4) هو مركب مرتبط تساهميًا يتكون من السيليكون والنيتروجين. تم اكتشافه في عام 1857 وتم إنتاجه بكميات كبيرة كمادة خزفية بحلول عام 1955. يتمتع سيراميك نيتريد السيليكون بالعديد من المزايا التي لا تتمتع بها المواد المعدنية ومواد البوليمر، مثل مقاومة درجات الحرارة العالية (يمكن أن تصل قوة الانحناء إلى أكثر من 350 ميجا باسكال عند 1200 درجة مئوية). ) ، مقاومة التآكل الحمضي والقلوي، التشحيم الذاتي، وما إلى ذلك، وتستخدم على نطاق واسع في مجال الطيران والدفاع الوطني والصناعات العسكرية. ، تستخدم على نطاق واسع في المجال الميكانيكي.
المجال الميكانيكي
يستخدم سيراميك نيتريد السيليكون بشكل رئيسي في صناعة الآلات مثل الصمامات والأنابيب وعجلات التصنيف وأدوات قطع السيراميك. كرات تحمل السيراميك نيتريد السيليكون الأكثر استخدامًا هي كرات تحمل السيراميك نيتريد السيليكون.
يمكن أن تدور الكرات التي تحمل نيتريد السيليكون ما يصل إلى 600000 دورة في الدقيقة أثناء الاستخدام. وهي تستخدم بشكل رئيسي في مغازل الأدوات الآلية الدقيقة، والمحامل عالية السرعة للمغازل الكهربائية، ومحركات الطيران، ومحامل محركات السيارات، ومحامل المعدات الأخرى.
تتميز الكرات المحامل الخزفية من نيتريد السيليكون بمزايا رائعة مقارنة بالكرات الفولاذية: كثافة منخفضة، مقاومة درجات الحرارة العالية، التشحيم الذاتي، ومقاومة التآكل. كجسم دوار عالي السرعة، تولد الكرة الخزفية إجهادًا بالطرد المركزي، كما أن الكثافة المنخفضة لنتريد السيليكون تقلل من إجهاد الطرد المركزي على الحلقة الخارجية للجسم الدوار عالي السرعة. يُظهر السيراميك الكثيف Si3N4 أيضًا صلابة عالية للكسر، وخصائص معامل عالية وخصائص تشحيم ذاتي، ويمكنه مقاومة مجموعة متنوعة من التآكل بشكل ممتاز وتحمل البيئات القاسية التي قد تتسبب في تشقق المواد الخزفية الأخرى أو تشوهها أو انهيارها، بما في ذلك درجات الحرارة القصوى والاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة. , فراغ عالي جدًا. من المتوقع أن تجد محامل نيتريد السيليكون تطبيقًا واسعًا في مختلف الصناعات.
مجال المواد الشفافة الموجية
يتمتع سيراميك نيتريد السيليكون المسامي بقوة انثناء عالية نسبيًا وكثافة أقل، وهو أحد العوامل الرئيسية لتطبيقه في الفضاء الجوي. كما أنه مقاوم للزحف (مقارنة بالمعادن)، مما يحسن ثبات الهيكل عند درجات الحرارة المرتفعة. تتمتع هذه المادة بمجموعة متنوعة من الخصائص الإضافية، بما في ذلك الصلابة والخواص الكهرومغناطيسية والمقاومة الحرارية، وتستخدم كمادة شفافة للموجة لصنع قباب الرادار ونوافذ الهوائيات. مع تطور صناعة الدفاع الوطنية، تتطور الصواريخ نحو عدد ماخ عالي، ونطاق ترددي واسع، وتوجيه متعدد الأوضاع ودقيق. يتمتع سيراميك نيتريد السيليكون والمواد المركبة بخصائص ممتازة مثل الحماية من الحرارة ونقل الموجات وتحمل الأحمال، مما يجعلها واحدة من الجيل الجديد من المواد عالية الأداء والشفافة الموجية التي تمت دراستها.
مجال أشباه الموصلات
بالإضافة إلى الخواص الميكانيكية الممتازة، تعرض سيراميك نيتريد السيليكون أيضًا مجموعة من خصائص التوصيل الحراري الممتازة، مما يجعلها مناسبة للاستخدام في مجال أشباه الموصلات المتطلب. الموصلية الحرارية هي القدرة الكامنة للمادة على نقل أو توصيل الحرارة. نظرًا للتركيب الكيميائي الفريد والبنية المجهرية لنتريد السيليكون، فإنه يتمتع بخصائص شاملة ممتازة مقارنة بسيراميك الألومينا وسيراميك نيتريد الألومنيوم.
مجال السيراميك الحيوي
كجيل جديد من مواد السيراميك الحيوي، لا يتمتع سيراميك نيتريد السيليكون بالصفات الممتازة للمواد الخزفية فحسب، بل يتمتع أيضًا بخصائص إشعاعية جيدة وخصائص مضادة للعدوى وخصائص التوافق الحيوي وخصائص الاندماج العظمي.
الخصائص الممتازة المذكورة أعلاه لسيراميك نيتريد السيليكون تجعله مادة حيوية مثالية، ويستخدم في أجهزة الاستشعار الحيوية والعمود الفقري وجراحة العظام وطب الأسنان وغيرها من عمليات زرع الأسنان.
كيفية اختيار عملية طحن فائقة الدقة مناسبة لإنتاج الأصباغ؟
تُستخدم الأصباغ، باعتبارها مواد تلوين، على نطاق واسع في مجالات مختلفة: مثل الدهانات والأحبار والبلاستيك والأقمشة ومستحضرات التجميل والمواد الغذائية وما إلى ذلك. يمكننا تقسيم الملونات بشكل تقريبي إلى نوعين: أصباغ غير قابلة للذوبان وأصباغ قابلة للذوبان. نظرًا لعدم قابلية الصبغات للذوبان، فإن قوة تلوينها ولونها سوف تتأثر بشكل مباشر بحجم وشكل جزيئات الصبغة. ولذلك، فإن اختيار عملية طحن وسحق مناسبة وفعالة للغاية سوف يعزز بشكل كبير أداء تلوين الصبغة على مادة المصفوفة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لجزيئات الصباغ ذات حجم وشكل معين أن تغير امتصاص وتشتت ضوء الأطياف المختلفة، وبالتالي تغيير اللون وإعطاء سطح المادة الأساسية مظهرًا محددًا.
طحن التأثير
يمكن استخدام المطاحن الصدمية الميكانيكية للطحن الدقيق للمواد الناعمة إلى المتوسطة الصلابة. نطاقات النقاء النموذجية لحجم الجسيمات المتوسطة هي 20 إلى 500 ميكرومتر. يضمن اختيار أنواع الدوارات درجات حرارة ثابتة أثناء الطحن. هذه الخصائص للمطاحن تجعلها مناسبة لتفكيك جزيئات الصباغ بعد التجفيف. بالإضافة إلى ذلك، يتيح لك التصميم سهل التشغيل والتنظيف التبديل بسرعة بين المواد المختلفة. وفي الوقت نفسه، فإن المجموعة الواسعة من أدوات الطحن التي يمكن تركيبها على الطاحونة تعني أنه يمكن استخدامها لمعالجة مجموعة متنوعة من المنتجات المختلفة وتحقيق نقاوة مختلفة للمواد.
آلة طحن تأثير مع المصنف
يوفر هذا النوع من مطاحن التصنيف إمكانية تحقيق كل من وظائف الطحن والتصنيف في نظام واحد. مصنف CSM عبارة عن مزيج من مصنف الصدمات الدقيق ومصنف عجلة التوجيه. باستخدام محركين مستقلين، أحدهما لقرص الطحن والآخر لعجلة التسوية، يمكن لـ CSM ضبط سرعة عجلة التسوية بدقة للحصول على نطاق واسع من دقة المنتج النهائي من d97=9μm إلى 200μm. من خلال الاستفادة من هندسة دافعة المصنف وختم الهواء بين عجلة المصنف والغطاء العلوي للآلة، يتم ضمان التحكم الدقيق في الحد الأعلى لحجم الجسيمات لمواد الطحن، وبالتالي تحقيق التصنيف الجيد.
مطحنة نفاثة ذات طبقة مميعة
هذه المطحنة النفاثة مناسبة للسحق الدقيق للغاية للمواد ذات الصلابة المختلفة (الناعمة إلى شديدة الصلابة). في منطقة الطحن، يتم دفع الجزيئات بواسطة تدفق هواء عالي السرعة لتتصادم وتطحن مع بعضها البعض. لا توجد أجزاء طحن إضافية. يتحكم المصنف الديناميكي في الحد الأقصى لحجم الجسيمات. يمكن أن تصل سرعة تدفق الهواء عند مخرج الفوهة في غرفة الطحن إلى 500 إلى 600 م/ث. ونظرًا لإمكانية توليد طاقة طحن عالية وسرعة تصادم في الطبقة المميعة، فمن الممكن تحقيق دقة D50 تتراوح من 1 إلى 5 ميكرومتر.
إذا كانت المنتجات التي يتم طحنها عبارة عن أصباغ عضوية، فيجب إيلاء اهتمام خاص للقيم المميزة التي قد تسبب انفجارات غبارية. يتضمن هذا بشكل أساسي الطاقة الحرجة ودرجة الحرارة الحرجة وقيمة Kst. وبناء على هذه البيانات، يجب توفير الحماية الكافية عند تجاوز القيم الحدية. الحل الأول هو بناء جهاز مقاوم لصدمات الضغط في المصنع، يتضمن عناصر خاصة مثل صمامات الحماية من الانفجار وأقراص التمزق. الحل الثاني هو العمل تحت غاز خامل والتحكم بشكل موثوق في محتوى الأكسجين في المصنع.
يمكن أن يؤدي استخدام عملية طحن مناسبة فائقة الدقة إلى إنتاج أصباغ عالية الجودة ذات خصائص تدفق خاصة وتحقيق الدقة والجودة المطلوبة للمنتج النهائي. تعمل عملية الطحن والسحق المحسنة هذه أيضًا على زيادة قيمة المنتج وتقليل استهلاك الطاقة وتكاليف الإنتاج الأخرى.
هل أحجام جزيئات المواد الخام والمواد المساعدة كبيرة جدًا؟ جرب الطاحونة النفاثة
بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من المطاحن، فإن الميزة الرئيسية للساحق النفاث هي أنه يمكنه سحق المواد المتبلورة إلى متوسط حجم الجسيمات من 1 إلى 10 ميكرون وضمن نطاق حجم جسيمات ضيق جدًا في نفس الوقت.
عادةً، تقوم الطاحونة النفاثة بطحن المواد الهشة أو البلورية إلى متوسط حجم الجسيمات من 1 إلى 10 ميكرون. يمكن اختزال بعض المنتجات، مثل بعض مركبات الموليبدينوم، وأصباغ الطلاء والمنتجات المماثلة، إلى جزيئات 200 نانومتر. عادةً ما تكون الجزيئات الأكبر من 10 ميكرون عبارة عن بوليمرات يصعب كسرها، مثل مركبات الحبر أو الشمع الصلب وبعض المواد العضوية، ولكن إذا كانت هناك حاجة إلى أحجام أكبر، فيمكن تقليل الكثير منها عن طريق تقليل طاقة الطاحونة النفاثة أو زيادة التغذية معدل.
مبدأ العمل لكسارة تدفق الهواء هو: يتم تجفيف الهواء المضغوط، وبعد التجفيف، يدخل إلى غرفة التكسير من خلال الفوهة. في غرفة التكسير، يمكن سحق المواد من خلال تدفق الهواء عالي الضغط. بعد ذلك، يمكن فصل المواد الخشنة والناعمة تحت قوة الطرد المركزي الناتجة عن توربين التصنيف. تدخل الجسيمات التي تلبي متطلبات حجم الجسيمات إلى فاصل الإعصار ومجمع الغبار ويتم جمعها، في حين يستمر سحق الجسيمات التي لا تلبي المتطلبات. تتضمن خصائص أداء آلة الطحن النفاثة بشكل أساسي النقاط التالية:
1. يوجد جهاز تصنيف عمودي بالداخل، والذي يمكنه ضبط حجم جسيمات المنتج. حجم جسيمات التكسير جيد وتوزيع حجم الجسيمات ضيق نسبيًا. 2. يمكن استخدامه في سلسلة مع مصنف متعدد المراحل لتشكيل مقاطع تفصيلية متعددة في نفس الوقت. 3. المعدات مريحة للغاية للتفكيك والتركيب، وسهلة التنظيف. لا توجد بقع ميتة على الجدار الداخلي، لذلك يمكن تنظيفه جيدًا. 4. يتم تشغيله بطريقة محكمة الغلق، مما يجعل ضوضاء التشغيل منخفضة، ويقلل من توليد الغبار، كما أنه صديق للبيئة. 5. نظام التحكم سهل التشغيل والمعدات تعمل بأمان وموثوقية.
ما هي المواد التي يمكن طحنها عن طريق الطحن النفاث؟
يمكن طحن أي مسحوق بلوري أو قابل للتفتيت في مطحنة نفاثة. يمكن أيضًا تجفيف المواد الرطبة بسرعة وطحنها في وقت واحد باستخدام الهواء الساخن أو البخار شديد السخونة.
ما هي خصائص منتجات التكسير النفاث؟
واحدة من أهم خصائص منتجات المطاحن النفاثة هي الزيادة الكبيرة في مساحة السطح. عند تقليله إلى 5 ميكرون، يزيد عدد الجزيئات في منتج مكون من 30 شبكة بمقدار 1,643,000 مرة، وتزداد مساحة السطح بمقدار 118 مرة. هذا يقلل من وقت رد الفعل للمواد الكيميائية. يزيد من فعالية الدواء عن طريق زيادة مساحة السطح، لذلك يلزم جرعة أقل من الدواء للقيام بنفس المهمة.
كيفية ضبط حجم الجسيمات في طاحونة نفاثة؟
يتم تعديل حجم الجسيمات بشكل أساسي من خلال التغيرات في معدل التغذية. عندما ينخفض المعدل، يتم إنتاج جسيمات أدق بسبب توفر المزيد من الطاقة لكل جسيم لتسريع الجسيمات. تصبح الاصطدامات أكثر عنفا ويزداد تدرج الضغط. تتطلب بعض المنتجات طاقة مطبقة عالية للغاية لطحنها. وبالمثل، بالنسبة لسرعة معينة، كلما كان الجسيم أصغر، انخفضت طاقة كل تصادم. ولتحقيق تخفيض أكبر في الحجم، يجب زيادة سرعة الجسيمات.
هل الهواء المضغوط هو الغاز الوحيد الذي يشغل الطاحن النفاث؟
من الناحية التجارية، يعد الهواء المضغوط هو الغاز الأكثر استخدامًا إلى حد بعيد، ولكن في المعدات الكبيرة، يتم استخدام البخار المسخن بشكل أساسي لطحن أصباغ ثاني أكسيد التيتانيوم (لا توجد رطوبة في الحالة شديدة السخونة).
ما مقدار التلوث الذي تسببه الطاحونة النفاثة للمنتج؟
لن تتسبب الطاحونة النفاثة المحددة بشكل صحيح في أي تلوث للمنتج، أو ستكون صغيرة جدًا بحيث لا يمكن اكتشافها ولا أهمية لها. عند طحن المواد مثل الألومينا والسيليكا وأكسيد الحديد وما إلى ذلك، فإن الطاحونة النفاثة تكون مبطنة بكربيد التنغستن أو سيراميك كربيد السيليكون بصلابة 9.6 (الماس 10). تم تطوير هذه البطانات على مدار 35 عامًا وهي واحدة من أقدم الاستخدامات لهذا النوع من البطانات الخزفية.
هل يمكن استخدام الطاحونة النفاثة فقط لتقليل حجم الجسيمات؟
لدى المطاحن النفاثة العديد من التطبيقات إلى جانب تقليل الحجم. أحد الاستخدامات الثانوية المهمة للطاحونة النفاثة هو خلط المساحيق. يمكن تغذية اثنين أو أكثر من تيارات المواد إلى الطاحونة النفاثة في نفس الوقت، وبالتالي تحقيق خلط موحد مثالي في نهاية الإنتاج. يمكن أيضًا طلاء أحد المنتجات وخلطه مع منتج آخر. في بعض الحالات، يتم حقن الإضافات السائلة تحت الضغط مباشرة في غرفة الطحن من خلال واحدة أو أكثر من فوهات التفتيت. الاستخدام الآخر لطحن الهواء هو تلميع الحواف الحادة للجزيئات بحيث تتدفق أو تنضغط بشكل أفضل.
تطبيق تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر في معالجة المنتجات الزراعية
يلعب مسحوق الطعام دورًا مهمًا في حياة الناس اليومية وتجهيز الأغذية. بما أن المسحوق يستخدم بشكل متكرر في الطعام، فمن أجل تلبية متطلبات الناس المختلفة عند استخدام مسحوق الطعام، فمن الضروري فهم طرق معالجة المسحوق. والتغيرات المختلفة في خصائص المعالجة، يتم بحث وتطوير تكنولوجيا معالجة المسحوق بشكل مستمر من قبل الباحثين المعنيين. من بين العديد من أنواع مساحيق معالجة الأغذية وتقنيات معالجة المواد الخام، تعد تقنية الطحن متناهية الصغر إحدى تقنيات معالجة المنتجات الزراعية الناشئة التي يمكنها تحضير مسحوق متناهية الصغر بشكل فعال. يمكن لهذه التكنولوجيا زيادة معدل استخدام المواد المعالجة وتحسين خصائص المعالجة وتحسين جودة المنتج وجعله مستخدمًا على نطاق واسع في صناعة تجهيز الأغذية. من خلال تلخيص مبدأ العمل وخصائص الاستخدام لتكنولوجيا معدات الطحن متناهية الصغر، تركز هذه الورقة على الاستخدام الفعلي لتكنولوجيا معدات الطحن متناهية الصغر في مختلف المجالات، وتخلق آفاقًا مهمة لآفاق تطوير تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر، وتلخص التطبيقات الحالية لهذه التكنولوجيا. . المشاكل التي تحتاج إلى حل عاجل.
1. سرعة التكسير السريعة والتحكم الجيد في درجة الحرارة
لا يوجد في الأساس أي ارتفاع في درجة الحرارة خلال عملية تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر بأكملها، ويمكن أن تعمل أيضًا في درجات حرارة منخفضة. إنها تقنية طحن ذات درجة حرارة منخفضة. تستمر عملية التنعيم لفترة قصيرة، ولن يتم إزالة معظم المكونات الكيميائية النشطة بيولوجيًا من خلال العملية، مما يفضي إلى إنتاج جميع المنتجات الدقيقة الضرورية عالية الجودة. يمكن أن تستخدم تقنية الطحن فائقة الدقة طحنًا بدرجة حرارة متوسطة أو منخفضة أو منخفضة جدًا وفقًا لاحتياجات المواد المختلفة، بحيث يمكن لخصائص المواد ومتطلبات معالجتها تحقيق النتائج المرجوة.
2. حجم جسيمات المسحوق صغير وموزع بالتساوي، مما يحسن الخواص الفيزيائية والكيميائية للمادة ويزيد من سرعة التفاعل.
نظرًا لأن القوة الخارجية التي تستخدمها تكنولوجيا الطحن فائقة الدقة على المواد الخام تكون موحدة جدًا، فإن المسحوق الناتج لديه توزيع موحد لحجم الجسيمات. بعد مختلف تقنيات معالجة الطحن فائقة الدقة، تزداد الجاذبية النوعية ومساحة سطح المادة تدريجيًا. عند إجراء تفاعلات بيولوجية وكيميائية مختلفة، تزداد مساحة التلامس، ويتم تحسين معدل الذوبان ومعدل التفاعل وما إلى ذلك. لقد وجدت الأبحاث أنه عندما يتم سحق ألياف الشوفان بشكل فائق النعومة ثم إضافتها إلى عجينة دقيق القمح، فإن درجة السحق متناهية الصغر تتناسب بشكل مباشر مع محتوى الرطوبة ومرونة العجين. تعمل تقنية الطحن فائقة الدقة على توفير وقت الإنتاج وتحسين كفاءة الإنتاج. تظهر الأبحاث أنه عندما يتم طحن قش المحاصيل بشكل دقيق للغاية، تتغير الخواص الفيزيائية والكيميائية بشكل كبير، ويمكن استخدام المكونات الهيكلية للألياف النباتية بشكل عقلاني، ويتم تقليل امتصاص الألياف النباتية في جسم الحيوان.
3. حفظ معالجة المواد الخام وتحسين الاستفادة من المواد الخام
بعض المواد الليفية ليست مناسبة لطرق التكسير التقليدية. سيؤدي تكوين جزيئات أكبر إلى إهدار الكثير من المواد الخام، وتتطلب معظم عمليات الإنتاج عمليات وسيطة لتلبية المتطلبات. يمكن استخدام المنتجات التي تنتجها تكنولوجيا الطحن فائقة الدقة مباشرة في عملية الإنتاج وهي مناسبة لاستخدام المواد الخام النادرة والثمينة.
4. تقليل التلوث البيئي المحيط وتحسين جودة المواد المعالجة
تتم عملية الطحن متناهية الصغر بأكملها في بيئة مغلقة، مما يمنع التلوث الخارجي أثناء هذه العملية ولا يسبب التلوث للعالم الخارجي. هذه التكنولوجيا مناسبة للاستخدام في المنتجات الصحية الغذائية والطبية في ظل متطلبات بيئية عالية المستوى. تقنية الطحن فائقة الدقة هي عملية معالجة فيزيائية لن يتم غشها أو خلطها مع مواد أخرى. سيتم ضمان الطبيعة الطبيعية خاصة أثناء معالجة الأدوية العشبية الصينية. ولذلك، فإن هذه التكنولوجيا تضمن طبيعية وسلامة المواد الخام.
5. تحسين عملية الهضم وامتصاص العناصر الغذائية في الجسم.
وفقًا للأبحاث، بعد دخول المادة المسحوقة بدقة شديدة إلى الجهاز الهضمي، يكون حجم جسيماتها صغيرًا جدًا، 10-25 ميكرومتر أو حتى أقل. لن يتم إطلاق العناصر الغذائية بعد مسار طويل ومعقد، ولأن الجزيئات أصغر حجمًا، فهي أكثر سهولة في الامتصاص في بطانة الأمعاء الدقيقة، وبالتالي زيادة معدل إفراز العناصر الغذائية وإعطاء المواد الخام مزيدًا من الوقت ليتم التخلص منها. استيعابها والاستفادة منها.
8 من أشهر مساحيق السيراميك حالياً
يتمتع السيراميك المتقدم بخصائص ميكانيكية وصوتية وبصرية وحرارية وكهربائية وبيولوجية وغيرها ممتازة، ويمكن رؤيته في كل مكان في مجالات التكنولوجيا المتطورة مثل الفضاء الجوي والمعلومات الإلكترونية والطب الحيوي وتصنيع المعدات المتطورة. هناك أنواع عديدة من السيراميك، والسيراميك ذو التركيبات المختلفة له خصائصه الخاصة، مثل مقاومة الأكسدة لسيراميك الألومينا، والقوة العالية ومقاومة التآكل الكهربائي لسيراميك نيتريد السيليكون، والمتانة العالية والتوافق الحيوي لسيراميك الزركونيا، وما إلى ذلك.
الألومينا عالية النقاء
تتميز الألومينا عالية النقاء بمزايا النقاء العالي، والصلابة العالية، والقوة العالية، ومقاومة درجات الحرارة العالية، ومقاومة التآكل، والعزل الجيد، والخصائص الكيميائية المستقرة، وأداء الانكماش المعتدل في درجات الحرارة العالية، وما إلى ذلك. ولها خصائص تلبيد جيدة ولا مثيل لها من الألومينا العادية. مسحوق. ومع خصائصه البصرية والكهربائية والمغناطيسية والحرارية والميكانيكية، فهو أحد المواد الراقية ذات القيمة المضافة الأعلى والأكثر استخدامًا في المواد الكيميائية الحديثة. باعتبارها فئة تمثيلية لمنتجات الألومينا عالية الأداء، يتم استخدام الألومينا عالية النقاء على نطاق واسع في الصناعات ذات التقنية العالية والمتطورة مثل المواد الفلورية، والسيراميك الشفاف، والأجهزة الإلكترونية، والطاقة الجديدة، والمواد الحفازة، والمواد الفضائية.
بوهميت
يحتوي البوهميت على ماء بلوري بالصيغة الكيميائية γ-Al2O3·H2O أو γ-AlOOH، وهو نوع من هيدرات أكسيد الألومنيوم.
نيتريد الألومنيوم
استنادًا إلى التطور الحالي للرقائق الإلكترونية التي يزداد أدائها الشامل أعلى فأعلى وحجمها الإجمالي يصبح أصغر فأصغر، فقد زادت أيضًا كثافة تدفق الحرارة المعروضة أثناء عملية عمل الرقائق الإلكترونية بشكل ملحوظ. لذلك، أصبح اختيار مواد وعمليات التعبئة والتغليف المناسبة وتحسين قدرات تبديد حرارة الجهاز بمثابة اختناقات فنية في تطوير أجهزة الطاقة. تتميز المواد الخزفية نفسها بخصائص مثل الموصلية الحرارية العالية، والمقاومة الجيدة للحرارة، والعزل العالي، والقوة العالية، والمطابقة الحرارية مع مواد الرقائق، مما يجعلها مناسبة جدًا كركائز لتغليف أجهزة الطاقة.
نيتريد السيليكون
يستخدم نيتريد السيليكون حاليًا بشكل أساسي كمواد خزفية، ويعتبر سيراميك نيتريد السيليكون مادة أساسية لا غنى عنها في التكنولوجيا الصناعية، وخاصة التكنولوجيا المتطورة.
الألومينا الكروية
من بين العديد من مواد المسحوق الموصلة حرارياً، تعتمد الألومينا الكروية على موصليتها الحرارية العالية، ومعامل التعبئة العالي، والسيولة الجيدة، والتكنولوجيا الناضجة، والمواصفات الغنية والمعقولة نسبيًا. وقد أصبح السعر فئة المسحوق الموصلة الحرارية الأكثر شيوعًا في مجال التوصيل الحراري المتطور. في صناعة المسحوق الموصل للحرارة.
تيتانات الباريوم
تيتانات الباريوم (BaTiO3) عبارة عن بنية بيروفسكايت من نوع ABO3. منذ اكتشاف الخصائص العازلة الممتازة لسيراميك تيتانات الباريوم في النصف الأول من القرن العشرين، تم استخدامه كمادة عازلة للمكثفات. وهي حاليًا المادة العازلة الأكثر استخدامًا. أحد مساحيق السيراميك الإلكترونية الأكثر شيوعًا هو أيضًا المادة الأم لتصنيع المكونات الإلكترونية، لذلك يطلق عليه "العمود الفقري لصناعة السيراميك الإلكترونية".
زركونيا نانوية
الزركونيا النانوية هي نوع من الزركونيا التي يمكنها الحفاظ على الطور الرباعي أو المكعب في درجة حرارة الغرفة بعد إضافة المثبتات. المثبتات هي بشكل رئيسي أكاسيد الأتربة النادرة (Y2O3، CeO2، إلخ) وأكاسيد المعادن الأرضية القلوية (CaO، MgO، إلخ)).
كربيد السيليكون عالي النقاء
يمكن تقسيم مواد كربيد السيليكون بشكل أساسي إلى فئتين: السيراميك والكريستال المفرد. باعتبارها مادة خزفية، فإن متطلبات نقائها ليست صارمة للغاية في مجالات التطبيق العامة.
عملية تعديل سطح المسحوق
تعديل سطح المسحوق يسمى أيضًا تعديل سطح المسحوق. مع تطور التقنيات الجديدة الحديثة والعمليات الجديدة والمواد الجديدة، فإن المواد المركبة الوظيفية لها تأثير حيوي. تعديل السطح هو التغيير الهادف للخصائص الفيزيائية والكيميائية لسطح مادة معينة من خلال الطرق الفيزيائية والكيميائية والميكانيكية وغيرها، مثل بنية السطح والمجموعات الوظيفية، والطاقة السطحية، والخواص الكهربائية، والخواص البصرية، وخصائص الامتزاز والتفاعلية، وما إلى ذلك. تحقيق التوافق والتشتت وتحسين الأداء الشامل بين المواد المختلفة. تتناول هذه المقالة بإيجاز العملية الهندسية لتعديل سطح المساحيق غير العضوية.
تنقسم عمليات تعديل السطح بشكل أساسي إلى ثلاث فئات، وهي العملية الجافة والعملية الرطبة والعملية المركبة. نحن هنا نركز على العمليتين الأوليين.
التعديل الجاف
تعني عملية التعديل الجاف أن المسحوق يتم الاحتفاظ به دائمًا في حالة جافة ويتم تشتيته، وتغليفه، واقترانه، وما إلى ذلك في بيئة جافة. هناك عمليات إنتاج مستمرة وعمليات إنتاج متقطعة، وتكون العملية بسيطة ومرنة.
يرتبط تأثير التعديل لعملية التعديل الجاف بشكل أساسي بشكل المكره، وسرعة الدوران، ودرجة الحرارة، ومعدل التعبئة، ووقت الخلط، وطريقة الإضافة وكمية المعدل، وما إلى ذلك. التصميم الداخلي هو توفير طاقة مختلفة للمواد التي يمكن تعديلها تحقيق خلط موحد. يؤثر معدل التعبئة بشكل مباشر على تشغيل المادة الكلية في الجهاز. إذا كان هناك معدل تعبئة كبير جدًا، فلن يكون هناك مساحة للحركة بالداخل. إذا كان معدل التعبئة منخفضًا جدًا، فلن تتمكن الشفرات من ملامسة المادة بشكل كامل ولن تتمكن المادة من تحقيق الطاقة الحركية المطلوبة. بشكل عام، يتطلب سطح المسحوق غير العضوي درجة حرارة معينة للامتصاص أو التفاعل مع المعدل لتحقيق تأثير التعديل.
تشير عملية الإنتاج الجاف المستمر إلى عملية الإنتاج المتمثلة في إضافة المواد بشكل مستمر وإضافة المعدلات بشكل مستمر.
يقوم مضيف التعديل لهذه العملية عمومًا بتغذية المواد من خلال القياس، بما في ذلك جهاز تغذية المعدل، بشكل أساسي من خلال قياس فقدان الوزن، وقياس التدفق، وقياس الضغط، وما إلى ذلك. لا يحتاج المعدل إلى التخفيف، ويتم توزيع المسحوق والمعدل جيدًا، ووقت التعديل النسبي قصير. بسبب العملية الأوتوماتيكية أو شبه الأوتوماتيكية المستمرة، تكون كثافة اليد العاملة منخفضة، وكفاءة الإنتاج عالية، وهي مناسبة للإنتاج الصناعي على نطاق واسع. بسبب التغذية المستمرة، فهي غير مرنة لتبديل المواد وغير مناسبة للإنتاج بكميات صغيرة وتغييرات المواد المتكررة.
لا يرتبط تأثير تعديل سطح المسحوق بحجم الجسيمات فحسب، بل يتأثر أيضًا بالعديد من العوامل. يجب تحديد معدّلات مختلفة لأنظمة مختلفة.
تأثير تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر على المساحيق البيولوجية
أصبحت مجالات تطبيق تكنولوجيا ومعدات الطحن متناهية الصغر للمساحيق أكثر اتساعًا. نظرًا للتطور السريع لمختلف الصناعات، فإن متطلبات الخواص الفيزيائية والكيميائية للمساحيق مثل حجم الجسيمات تزداد أكثر فأكثر. غالبًا ما توفر المساحيق التي تلبي الخصائص الفيزيائية المطلوبة تجربة أفضل وقيمة مضافة للمنتج. تم تطوير تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر للتكيف مع تطور التكنولوجيا الفائقة الحديثة، وتستخدم على نطاق واسع في الغذاء والطب الصيني التقليدي ومجالات المعالجة الأخرى.
تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر
نشأت تقنية الطحن متناهية الصغر في السبعينيات. يشير إلى تقنية معالجة جديدة تستخدم طرق المعالجة الميكانيكية مثل التأثير، والاصطدام، والقص، والطحن، والتشتت، والتصنيف، وطلاء السطح لسحق المواد إلى مستوى الميكرون؛ على وجه التحديد، يشير إلى استخدام الآلات أو تكنولوجيا التشغيل لاستخدام طاقة السوائل للتغلب على التماسك الداخلي للمواد الصلبة وسحق المواد من 0.5 إلى 5 مم إلى مساحيق فائقة الدقة يبلغ قطرها أقل من 10 ميكرومتر.
أنواع تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر
في الوقت الحاضر، هناك نوعان من تقنيات المجهر: طريقة التكسير الفيزيائي وطريقة التركيب الكيميائي. تشتمل طرق السحق الفيزيائي على طريقة الطور الصلب وطريقة الطور السائل وطريقة الطور الغازي. إنها تعتمد بشكل أساسي على العمل الميكانيكي للمعدات الشائعة الاستخدام مثل المطاحن الكروية، والساحقات التصادمية، والساحقات النفاثة، والساحقات فائقة الدقة ذات الاهتزاز عالي التردد، أو تستخدم الضغط العالي والسرعة العالية، حيث تتسبب طاقة تدفق الهواء في إنتاج جزيئات المواد التأثير العنيف وقوى التصادم والاحتكاك مع بعضها البعض، وبالتالي سحق المادة. تتميز هذه الطريقة بتكلفة منخفضة وإنتاجية عالية، وهي الوسيلة الرئيسية لتحضير المسحوق فائق النعومة. تستخدم طريقة التخليق الكيميائي الجزيئات والأيونات والذرات لتصنيع مساحيق بحجم ميكرون أو أقل من ميكرون أو حتى بحجم النانو. ومع ذلك، فإن الإنتاج منخفض، وتكلفة المعالجة مرتفعة، ونطاق التطبيق ضيق.
مبدأ الطحن متناهية الصغر
بالنسبة للطحن متناهية الصغر للمواد الطبية الصينية والأطعمة الصحية، فإنه يشير بشكل أساسي إلى الطحن متناهية الصغر على مستوى الخلية (يشار إليه باسم كسر جدار الخلية). يشير تكسير الخلايا إلى عملية التكسير بغرض تكسير جدران الخلايا للمواد النباتية.
ويستند الطحن متناهية الصغر على مبدأ تكنولوجيا ميكرون. مع التصغير الفائق للمواد، يتغير ترتيبها الجزيئي السطحي وبنية توزيع الإلكترون والبنية البلورية، مما يؤدي إلى تأثيرات سطحية وتأثيرات صغيرة الحجم وتأثيرات كمومية وتأثيرات نفق كمي مجهرية لا تمتلكها المواد السائبة (الحبيبية)، مما يجعل بالمقارنة مع الجزيئات العيانية، فإن المنتجات متناهية الصغر لديها سلسلة من الخصائص الفيزيائية والكيميائية والسطحية الممتازة.
تأثير تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر على المساحيق البيولوجية
تقوم تكنولوجيا السحق متناهية الصغر بمعالجة المواد الخام إلى مساحيق متناهية الصغر من خلال التأثير والاصطدام والطحن وغيرها من وسائل المواد، بحيث يكون لخصائصها الفيزيائية والكيميائية ووظائفها الهيكلية تغييرات معينة، بما في ذلك حجم الجسيمات الكبير للمواد الخام المسحوقة. درجات الدقة وتغييرات النشاط السطحي.
(1) تأثير الطحن متناهية الصغر على استخلاص المكونات النشطة من المسحوق: تحسين معدل ذوبان المكونات النشطة والمواد المغذية والعناصر النزرة والمكونات الأخرى للمواد الخام. من خلال مقارنة معدلات ذوبان مسحوق استراغالوس الناعم ومسحوق متناهية الصغر بطريقة الذوبان في المختبر، وجد أن ذوبان عديد السكاريد استراغالوس يرتبط ارتباطًا وثيقًا بحجم جسيمات المسحوق؛ كما تمت دراسة تأثير تقنية الطحن متناهية الصغر على المكونات النشطة للروديولا الوردية والجانوديرما لوسيدوم والمواد الخام الأخرى.
(2) تأثير الطحن متناهية الصغر على التوافر الحيوي للمسحوق: زيادة الهضم والامتصاص في الجسم، وتحسين التوافر البيولوجي، وتحسين استخدام المنتج. يمكن لتكنولوجيا السحق متناهية الصغر الاحتفاظ بالمكونات النشطة بيولوجيا لجزيئات المسحوق.
(3) تأثير الطحن متناهية الصغر على خصائص معالجة المسحوق: فهو يحسن خصائص معالجة المواد الخام، ويزيد من استخدام المواد، ويوفر الموارد. تظهر الأبحاث أن الطحن فائق النعومة يمكن أن يحسن بشكل كبير قدرته على الاحتفاظ بالماء في درجات الحرارة العالية، والشفافية، وأداء الترسيب مع تقليل حجم الجسيمات.
تستخدم تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر على نطاق واسع في العديد من المجالات
تقنية الطحن متناهية الصغر هي تقنية طحن تعمل على طحن المواد الخام إلى مستوى ميكرون أو دون ميكرون وقد تم استخدامها على نطاق واسع في العديد من المجالات.
في الوقت الحاضر، تتضمن تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر بشكل رئيسي الطرق الشائعة التالية.
تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر
طريقة الطحن: استخدم وسائط الطحن في مطحنة الرمل لتدوير المواد الخام والاصطدام بها بسرعة عالية لسحق المواد الخام إلى مستويات نانومتر. خاصة بالنسبة لاحتياجات التكسير التي تتطلب دقة عالية وتوحيدًا، يتم استخدام طواحين الرمل بشكل أكثر شيوعًا.
آلة الحبيبات ذات الضغط العالي: تستخدم الضغط العالي لضغط المواد الخام من خلال قالب ذو مسام دقيقة لتحقيق التكسير. هذه الطريقة مناسبة للمواد التي لها متطلبات خاصة لشكل الجسيمات وتوزيعها.
طريقة طاقة مائع الهواء: يتم تكسير المواد الخام من خلال تأثير واصطدام تدفق الهواء عالي السرعة، ثم يتم تصنيفها وفصلها من خلال المصنف. هذه الطريقة مناسبة للمناسبات التي يكون فيها حجم الجسيمات ودقة التصنيف لسحق المواد عالية.
يمكن إرجاع خلفية تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر إلى تطور العلوم الكيميائية وعلوم المواد الحديثة.
مع تقدم العلوم والتكنولوجيا وتطور التصنيع، يتزايد الطلب على الناس لإعداد الجسيمات الدقيقة. يشمل نطاق تطبيق تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر المواد الإلكترونية ذات الطاقة الجديدة والطلاء والمواد الغذائية والسيراميك والأدوية ومستحضرات التجميل والعديد من المجالات الأخرى.
مجال التطبيق
في مجال المواد الإلكترونية للطاقة الجديدة، يمكن لتقنية الطحن متناهية الصغر طحن المواد الإلكترونية إلى مستوى النانومتر، وزيادة مساحة السطح وتفاعلية المواد الإلكترونية، وتحسين أداء وموثوقية المواد.
يمكن استخدام تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر في تحضير مواد البطاريات، ومواد أشباه الموصلات، وما إلى ذلك، ولها أهمية كبيرة في تعزيز تطوير وابتكار صناعة الإلكترونيات.
في مجال الغذاء، يمكن لتقنية الطحن فائقة الدقة طحن المواد الخام الغذائية إلى مستوى الميكرون، وزيادة تجانس المنتج وطعمه، وتحسين جودة الطعام ومذاقه.
يمكن استخدام تقنية الطحن متناهية الصغر في تحضير القهوة والتوابل ومسحوق الكاكاو والتوابل وإضافات مشروبات الشاي والحبوب وغيرها من الأطعمة، وتلعب دورًا مهمًا في تحسين القدرة التنافسية للمنتجات في السوق ورضا العملاء.
في مجال الطلاء والسيراميك، يمكن لتقنية السحق متناهية الصغر سحق الأصباغ والحشو إلى مستوى الميكرون، وزيادة تشبع اللون وملمس الطلاء والسيراميك، وتحسين مقاومة الشيخوخة ومتانة المنتجات. يمكن تطبيق تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر على تحضير الطلاءات والسيراميك وغيرها من المنتجات، وتلعب دورًا مهمًا في تحسين جودة المنتج وتأثيرات الألوان.
في مجال الطب، يمكن لتكنولوجيا الطحن متناهية الصغر طحن المواد الخام الدوائية إلى مستوى النانومتر، وبالتالي زيادة قابلية ذوبان الدواء، وتحسين التوافر البيولوجي، وتحقيق إطلاق متحكم وموجه.
يمكن تطبيق تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر على المستحضرات الصلبة عن طريق الفم، والحقن، ومستحضرات الكبسولات، وما إلى ذلك، مما يلعب دورًا رئيسيًا في تطوير وإنتاج الأدوية.
في مجال مستحضرات التجميل، يمكن لتقنية الطحن فائقة الدقة طحن المكونات النشطة والأصباغ إلى مستوى الميكرون، وزيادة ثبات المنتج وامتصاصه، وتحسين نفاذية الجلد وفعاليته.
يمكن استخدام تقنية الطحن متناهية الصغر في تحضير منتجات العناية بالبشرة ومستحضرات التجميل وأحمر الشفاه وظلال العيون وغيرها من المنتجات، وهو أمر له أهمية كبيرة لتحسين جودة المنتج وتأثيره.
في الوقت الحاضر، وصلت تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر في السوق إلى مستوى عال جدا. من خلال تحسين هيكل المعدات ومعلمات العملية، يمكن للمطاحن الحديثة فائقة الدقة تحقيق كفاءة طحن أعلى، وتحكم أفضل في حجم جسيمات الطحن، واستهلاك أقل للطاقة.
تم تجهيز بعض المطاحن متناهية الصغر المتقدمة أيضًا بأنظمة تحكم ذكية لتحقيق التشغيل الآلي والمراقبة، مما يحسن كفاءة الإنتاج واستقراره.
تكنولوجيا الطحن متناهية الصغر لديها آفاق تطبيق واسعة. ستركز اتجاهات التطوير المستقبلية بشكل أساسي على تحسين كفاءة الطحن ودقة التحكم في حجم الجسيمات، وتطوير المزيد من تقنيات الطحن متناهية الصغر بخصائص محددة، والبحث في طرق التحضير لمزيد من المنتجات عالية الأداء.
7 تدفقات العملية الأساسية للطحن متناهية الصغر
تشير عملية الطحن متناهية الصغر الميكانيكية بشكل عام إلى عملية الطحن والتصنيف لإعداد توزيع حجم الجسيمات d97 ≥10μm، والتي تنقسم إلى الطريقة الجافة والطريقة الرطبة. تشتمل عملية تشغيل وحدة الطحن فائقة الدقة (أي الطحن فائق الدقة بمرحلة واحدة) المستخدمة حاليًا في الصناعة على تدفقات العملية التالية:
عملية الافتتاح
بشكل عام، طواحين تدفق الهواء مثل النوع المسطح أو القرصي، ونوع الأنبوب الدائري، وما إلى ذلك غالبًا ما تستخدم عملية الدائرة المفتوحة هذه لأنها تتمتع بوظيفة التصنيف الذاتي. بالإضافة إلى ذلك، غالبًا ما تستخدم هذه العملية للطحن المتناهي الصغر.
ميزة تدفق العملية هذه هي أن العملية بسيطة. ومع ذلك، بالنسبة للمطاحن فائقة الدقة التي لا تحتوي على وظيفة التصنيف الذاتي، نظرًا لعدم وجود مصنف في هذه العملية، لا يمكن فصل منتجات المسحوق فائقة الدقة المؤهلة في الوقت المناسب. ولذلك، فإن نطاق توزيع حجم الجسيمات للمنتجات العامة واسع.
عملية الدائرة المغلقة
تتكون هذه العملية من مصنف ومطحنة فائقة الدقة تشكل نظام دائرة مغلقة لتصنيف التكسير الدقيق للغاية. غالبًا ما تستخدم هذه العملية في عمليات التكسير المستمر للمطاحن الكروية، ومطاحن التحريك، ومطاحن الصدم الميكانيكية عالية السرعة، ومطاحن الاهتزاز، وما إلى ذلك.
ميزتها هي أنها يمكن أن تفصل منتجات المسحوق متناهية الصغر المؤهلة في الوقت المناسب، وبالتالي تقليل تكتل الجسيمات الدقيقة وتحسين كفاءة عمليات التكسير متناهية الصغر.
عملية الافتتاح مع الدرجات المسبقة
في هذه العملية، يتم تصنيف المواد قبل دخولها إلى المطحنة فائقة الدقة، ويتم استخدام المواد ذات الحبيبات الدقيقة مباشرة كمنتجات مسحوق فائقة الدقة. تدخل المواد ذات الحبيبات الخشنة بعد ذلك إلى المطحنة الدقيقة جدًا لسحقها.
عندما تحتوي التغذية على كمية كبيرة من المسحوق فائق النعومة المؤهل، فإن استخدام هذه العملية يمكن أن يقلل الحمل على الكسارة، ويقلل من استهلاك الطاقة لكل وحدة من منتج المسحوق فائق النعومة، ويحسن كفاءة التشغيل.
عملية الدائرة المغلقة مع الدرجات المسبقة
لا تساعد هذه العملية المدمجة على تحسين كفاءة التكسير وتقليل استهلاك الطاقة لكل وحدة منتج فحسب، بل تتحكم أيضًا في توزيع حجم الجسيمات للمنتج.
يمكن أيضًا تبسيط تدفق العملية هذا إلى مُصنف واحد فقط، أي أنه يتم استخدام نفس المُمهد للتقدير المسبق والفحص والتصنيف.
عملية الافتتاح مع الدرجات النهائية
إن خاصية عملية التكسير هذه هي أنه يمكن تركيب مصنف واحد أو أكثر بعد الكسارة للحصول على منتجين أو أكثر بدرجات دقة مختلفة وتوزيع حجم الجسيمات.
عملية الافتتاح مع التصنيف المسبق والتصنيف النهائي
لا يمكن لجوهر تدفق العملية هذا أن يقوم فقط بالفصل المسبق لبعض المنتجات ذات الحبيبات الدقيقة المؤهلة لتقليل حمل الكسارة، ولكن أيضًا يمكن لمعدات التصنيف النهائية الحصول على منتجين أو أكثر مع دقة مختلفة وتوزيع حجم الجسيمات.
يعتمد عدد مراحل التكسير بشكل أساسي على حجم جزيئات المواد الخام ودقة المنتج المطلوبة. بالنسبة للمواد الخام ذات أحجام الجسيمات الخشنة نسبيًا، يمكن استخدام عملية التكسير الناعم أو الطحن الناعم ثم التكسير الدقيق جدًا. بشكل عام، يمكن سحق المواد الخام إلى 74 ميكرومتر أو 43 ميكرومتر ومن ثم يمكن استخدام عملية التكسير فائقة الدقة.
بالنسبة للمواد التي تتطلب حجم جسيمات دقيق جدًا وسهلة التكتل، يمكن استخدام عملية سحق فائقة الدقة متعددة المراحل بشكل متسلسل لتحسين كفاءة التشغيل. ومع ذلك، بشكل عام، كلما كانت المراحل أكثر سحقًا، كلما كانت العملية أكثر تعقيدًا.
دور المسحوق متناهية الصغر في المسبوكات الحرارية
وتتمثل المهمة الرئيسية للمسحوق متناهية الصغر في المسبوكات المقاومة للحرارة في تعزيز خصائص التعبئة وتحسين خصائص البناء. علاوة على ذلك، مع زيادة أداء تدفق المواد القابلة للصب، ستزداد الكثافة الظاهرية أيضًا.
بعد إضافة مسحوق متناهية الصغر إلى المسبوكات المقاومة للحرارة، تنخفض المسامية الظاهرة بينما تزداد القوة بشكل ملحوظ. سيتم أيضًا تحسين خصائص درجات الحرارة المرتفعة الأخرى وفقًا لذلك. دور مسحوق متناهية الصغر لا ينفصل عن الخلطات. فقط من خلال اختيار النوع المناسب من المساحيق والمضافات متناهية الصغر واستخدام الكمية المناسبة يمكنهم لعب دورهم الأقصى.
آلية عمل المسحوق متناهية الصغر معقدة، لأن الأنواع المختلفة من المسحوق متناهية الصغر لها آليات عمل مختلفة. ومع ذلك، فإن كمية المسحوق متناهية الصغر لا يمكن أن تتجاوز 7٪. أما إذا تجاوزت 7% فسيكون هناك ما يكفي لسد الفجوات. سيتطلب المسحوق متناهية الصغر المتبقي كمية كبيرة من الماء ولن يكون كثيفًا، ولكن لن يكون هناك أي تغيير في المسام. إذا تم التحكم في الجرعة إلى أقل من 5%، فسيتم ملء الفجوات الموجودة في القالب، وسيكون استهلاك المياه كبيرًا، وستكون كثافة الحجم صغيرة، وستكون المسام الظاهرة عالية. ولذلك فإن أفضل نطاق استخدام هو بين 5-7%.
في الواقع، وظيفة المسحوق متناهية الصغر هي التعبئة. الكثافة الظاهرية للمصبوبات الحرارية التقليدية كبيرة نسبيًا، وسيتم ملء العديد من المسام بالمياه الزائدة. بعد إزالة الماء، سيتم ترك المسام. عند إضافة مسحوق متناهية الصغر، سيتم ملء المسام بمسحوق متناهية الصغر. الحشو، يتم ملء كمية صغيرة جدًا من المسام الدقيقة بالماء. بهذه الطريقة، عندما يتم خلط المادة المقاومة للحرارة، يتم تقليل كمية الماء. بعد القولبة والقولبة، سيتم تفريغ الماء، وستكون المسام المتبقية أقل بكثير. وبعبارة أخرى، فإن إضافة مسحوق متناهية الصغر سوف يقلل من كمية الماء المضاف، ويزيد من الكثافة الظاهرية للمادة القابلة للصب ويقلل المسامية.
باختصار، تأثير الحشو للمسحوق فائق النعومة أفضل من مسحوق السيليكا في المصبوبات المقاومة للحرارة، والجرعة أيضًا أقل. يعد نشاط توزيع حجم الجسيمات لمسحوق متناهية الصغر a-Al2O3 أفضل من Sio2، لأن نسبة المسحوق متناهية الصغر أقل من 1 ميكرومتر تمثل 96.5٪، في حين أن Sio2 النشط يبلغ 69٪ فقط. إن دقة وشكل ونشاط المسحوق متناهية الصغر أقوى من دخان السيليكا Sio2. .