الكرات المجوفة هي مادة مستخلصة من الرماد المتطايريتميز هذا المنتج بخصائص متنوعة، منها صغر حجم الجسيمات، وكبر مساحة السطح النوعية، والعزل الكهربائي الممتاز. ويُستخدم على نطاق واسع في مجالات مختلفة. ما هي مزايا استخدامه في صناعة الطلاء؟
أ- مزايا الكريات المجوفة في صناعة الطلاء
١. كمية الراتنج قليلة. نظرًا لصغر مساحة سطح الشكل الكروي، مهما كان شكله، فإن الخرزات تتطلب كمية أقل من الراتنج. كما يتحسن تماسك الجزيئات. يسمح التوزيع الواسع لأحجام جزيئات الكريات المجوفة للكريات المجهرية الصغيرة بملء الفراغات بين الكريات المجهرية الكبيرة.
٢. تحسين السيولة. على عكس الجسيمات غير المنتظمة الشكل، تتدحرج الكريات المجوفة بسهولة فيما بينها، مما يحسن السيولة. وينتج عن ذلك لزوجة أقل وخصائص تدفق أفضل للأنظمة التي تستخدم الكريات المجوفة. كما تتحسن قابلية الرش.
3. صلابة وقوة عاليتان. الكرات المجوفة هي عبارة عن كريات مجهرية صلبة عالية القوة تعمل على تعزيز صلابة الطلاءات ومقاومتها للفرك والتآكل.
4. تأثير عزل حراري جيد. بفضل البنية الكروية المجوفة للكرات المجوفة، فإنها تتمتع بتأثير عزل حراري ممتاز عند استخدامها في الطلاءات.
5. يمكن التحكم في اللمعان. يمكن للكريات المجوفة، كمادة مالئة، أن تقلل اللمعان، وحتى في حالة متطلبات الإضافة العالية، يمكنها القضاء على الزيادة الكبيرة في اللزوجة التي تميل عوامل التعتيم الشائعة إلى التسبب فيها، كما أنها منخفضة التكلفة.
6. مكونات خاملة محددة. تتكون الكريات المجوفة من مكونات خاملة، مما ينتج عنه متانة ممتازة، ومقاومة للعوامل الجوية، ومقاومة للتآكل، ومقاومة للمواد الكيميائية.
7. زيادة التغطية. الكرات المجوفة هي كرات مجوفة تعمل على إبطاء وتشتيت الضوء وهي معتمة، مما يزيد بدوره من قوة تغطية الطلاء.
8. التشتت. تتشتت الكريات المجوفة مثل الحشوات المعدنية. وبفضل جدرانها السميكة وقوة انضغاطها العالية، يمكن للكريات المجوفة أن تتحمل عمليات المعالجة في جميع أنواع الخلاطات وآلات البثق والتشكيل.
٩. لا تلوث بالسيليكون البلوري. على عكس الحشوات الأخرى، فإن محتوى السيليكون البلوري في الكريات المجوفة أقل من المستويات غير الخطرة. لا تُعتبر الكريات المجوفة خطرة ولا تتطلب علامات تحذير خاصة.
ثانيًا، منتجات الطلاء الرئيسية المستخدمة بواسطة الكريات المجوفة
ب. طلاء عازل حراري
نظرًا لمقاومة الكريات المجوفة للحرارة العالية التي تصل إلى 1500 درجة مئوية وانخفاض موصليتها الحرارية، يمكن إضافتها إلى الطلاء كمادة عازلة حراريًا، مما يُحسّن بشكل ملحوظ من كفاءة العزل الحراري للطلاء. وباستخدام الكريات المجوفة كمادة خام رئيسية، تم تحضير طلاء رذاذ عازل حراري عالي الحرارة ومنخفض المحتوى الصلب، يتميز بخفة وزنه وانكماشه المتحكم به بعد الاحتراق. وقد وجد بعض الباحثين أن إضافة الكريات المجوفة إلى الطلاء تُحسّن بشكل كبير من كفاءة العزل الحراري، حيث بلغت الكفاءة المثلى عند نسبة 9%.
2. مثبط للهب مثبطات اللهب طلاء
تتميز الكريات المجوفة بدرجة حرارة انصهار عالية، كما أنها غير قابلة للاحتراق، ولا تتشوه، ولا تُصدر دخانًا عند درجات الحرارة المرتفعة. وهي مواد غير عضوية وغير معدنية مقاومة للحريق ومثبطة للهب، وتُعدّ حشوات ممتازة لإنتاج الطلاءات المقاومة للحريق ومثبطة للهب. بإضافة حوالي 60 جزءًا من الطلاء ممزوجًا بأكثر من 10 أنواع من المواد الخام، يتميز المنتج بالتصاق ممتاز، وتأثير جيد في تثبيط اللهب، وفعالية ملحوظة في خفض الضوضاء، بالإضافة إلى مقاومة فائقة لدرجات الحرارة العالية والمنخفضة.
3. الطلاءات الصناعية المضادة للتآكل
حققت الكريات المجوفة نتائج جيدة في الطلاءات المقاومة للتآكل والصدأ. يمكن إضافة 6 إلى 10 نقاط من هذه الكريات لتحضير طلاء مقاوم للتآكل غير قابل للتمدد للهياكل الفولاذية، ويُستخدم بشكل أساسي لحماية هذه الهياكل في مشاريع البناء. يتميز هذا الطلاء بمقاومة جيدة للتآكل ودرجات الحرارة العالية، ويُستخدم في المعدات الكيميائية. كما أنه لا يتقشر بسهولة، ويتمتع بعمر خدمة طويل.
4. طلاء مقاوم للماء
تتميز الكريات المجوفة بمعدل امتصاص منخفض للماء، حوالي 5%، وتتشكل قطرات الماء عليها بشكل يشبه الندى، مما يدل على تمتعها بأداء ممتاز في مقاومة الماء، وإمكانية استخدامها كحشو في الطلاءات العازلة للماء. وقد طُوّر طلاء عازل للماء قائم على الأسمنت البوليمري باستخدام حبيبات عائمة ومونتوموريلونيت، مع إضافة الكريات المجوفة، مما حسّن سيولة ملاط الأسمنت وخفّض تكلفة الإنتاج. وبإضافة 15% من الكريات المجوفة أثناء الإنتاج، حقق المنتج أداءً ممتازًا في مقاومة الماء.
5. طلاءات أخرى
باستخدام الكريات المجوفة كحشو، بالإضافة إلى الطلاءات المذكورة أعلاه، يمكن تطوير طلاءات عازلة حرارية عاكسة من المسحوق الجاف تتميز بموصلية حرارية منخفضة، وانعكاسية عالية، ومقاومة عالية للتآكل، ومقاومة عالية للهب، ومقاومة عالية للعوامل الجوية. كما أنها مقاومة للتآكل والأحماض والقلويات. وعندما تكون طبقة الطلاء رقيقة جدًا، تكون قابلة للاشتعال، وتتمتع بأداء جيد في مقاومة الصواعق.
تاريخ النشر: 15 مارس 2022