الخرزة العائمة هي نوع من الكرات المجوفة المصنوعة من رماد الفحم، وتتميز بقدرتها على الطفو على سطح الماء. لونها رمادي مائل للبياض، رقيقة ومجوفة من الداخل، وخفيفة الوزن للغاية، حيث تبلغ كثافتها 720 كجم/م³ (للنوع الثقيل) و418.8 كجم/م³ (للنوع الخفيف). يبلغ حجم حبيباتها حوالي 0.1 مم، وسطحها أملس ومغلق، وموصليتها الحرارية منخفضة، ومقاومتها للحريق تصل إلى 1610 درجة مئوية أو أعلى. تُعد الخرزة العائمة مادة حرارية ممتازة في الاحتفاظ بالحرارة، وتُستخدم على نطاق واسع في إنتاج الخرسانة الخفيفة وحفر آبار النفط. يتكون تركيبها الكيميائي بشكل أساسي من ثاني أكسيد السيليكون وأكسيد الألومنيوم. تتميز الخرزة العائمة بالعديد من الخصائص، مثل دقة حبيباتها، وتجويفها، وخفة وزنها، وقوتها العالية، ومقاومتها للتآكل، ومقاومتها لدرجات الحرارة العالية، وعزلها الحراري، ومقاومتها للاشتعال. وهي من المواد الخام الشائعة الاستخدام في صناعة المواد المقاومة للحريق.

مقدمة

أداء ممتاز وتطبيق سهل للخرز العائم

مقاومة عالية للحريق. المكونات الكيميائية الرئيسية للخرز العائم هي أكاسيد السيليكون والألومنيوم، حيث يشكل ثاني أكسيد السيليكون حوالي 48-66%، بينما يشكل أكسيد الألومنيوم حوالي 26-36%. ونظرًا لأن درجة انصهار ثاني أكسيد السيليكون تبلغ 1720 درجة مئوية، ودرجة انصهار أكسيد الألومنيوم 2060 درجة مئوية، فإنهما من المواد الحرارية عالية المقاومة. لذلك، يتمتع الخرز العائم بمقاومة عالية جدًا للحريق، تصل عادةً إلى 1620-1800 درجة مئوية، مما يجعله مادة حرارية عالية الأداء. خفيف الوزن وعازل حراري. جدار الخرز العائم رقيق ومجوف، وتجويفه شبه مفرغ. يحتوي على كمية ضئيلة جدًا من الغازات (النيتروجين، الهيدروجين، ثاني أكسيد الكربون، إلخ)، مما يؤدي إلى توصيل حراري بطيء للغاية. لذلك، يتميز الخرز العائم بخفة وزنه (250-450 كجم/م³). يتراوح حجم جسيمات الخرز العائم الطبيعي بين 1 و250 ميكرون. يمكن استخدام حبيبات العزل الطافية مباشرةً دون طحن، حيث تلبي نعومتها احتياجات مختلف المنتجات. أما مواد العزل الحراري خفيفة الوزن الأخرى، فعادةً ما تكون ذات حجم حبيبات كبير (مثل البيرلايت). وإذا طُحنت، ستزداد سعتها بشكل كبير، بينما سيقل عزلها الحراري بشكل ملحوظ. في هذا الصدد، تتميز حبيبات العزل الطافية بمزايا عديدة، منها العزل الكهربائي الممتاز. فبعد اختيار الحبيبة المغناطيسية، تُصبح الحبيبة الطافية مادة عازلة ذات أداء ممتاز، ولا تُوصل الكهرباء. عمومًا، تنخفض مقاومة المواد العازلة مع ارتفاع درجة الحرارة، بينما تزداد مقاومة الحبيبات الطافية مع ارتفاع درجة الحرارة. هذه الميزة غير متوفرة في مواد العزل الأخرى، ولذلك يُمكن استخدامها في صناعة منتجات عازلة في ظروف درجات الحرارة العالية.