تشكيل كريات الرماد المتطاير

في محطات الطاقة التي تعمل بالفحم، يتم عادةً طحن الفحم إلى مسحوق ناعم وضخه في فرن غلاية الطاقة للاحتراق المعلق. يتم حرق معظم المكونات القابلة للاحتراق في الفحم (الكربون والمواد العضوية)، بينما تبدأ المكونات غير القابلة للاحتراق القائمة على الطين (السيليكون، الألمنيوم، الحديد، المغنيسيوم، إلخ) في الانصهار عند درجة حرارة عالية تبلغ 1,300 درجة مئوية في الفرن، مما يشكل تآزرًا مساميًا من زجاج الكوارتز والموليتي.

تُشير كريات الرماد المتطاير إلى الكريات الزجاجية المجوفة في الرماد المتطاير ذات الكثافة الأقل من الماء، وهي نوع من الجسيمات الكروية في الرماد المتطاير و得名 (سُميت) لقدرتها على الطفو على الماء. يتم إنتاجها عندما تذوب المواد القائمة على الطين إلى قطرات دقيقة أثناء احتراق مسحوق الفحم في غلاية محطة الطاقة الحرارية. تحت تأثير الهواء الساخن المضطرب في الفرن، تدور هذه القطرات بسرعة عالية لتشكيل كريات دائرية من السيليكون والألمنيوم. تتوسع الغازات مثل النيتروجين والهيدروجين وثاني أكسيد الكربون الناتجة عن تفاعلات الاحتراق والتحلل بسرعة داخل كريات السيليكون والألمنيوم المنصهرة ذات درجة الحرارة العالية. تحت تأثير توتر السطح، تتشكل فقاعات زجاجية مجوفة، والتي تدخل بعد ذلك المدخنة وتبرد بسرعة. بعد التصلب، تصبح كريات زجاجية مجوفة عالية الفراغ، أي كريات الرماد المتطاير.

مشتقة من رماد الفحم، تمتلك كريات رماد الفحم المجهرية العديد من خصائص رماد الفحم، ولكن بسبب ظروف تشكيلها الفريدة، تظهر أداءً متفوقًا مقارنةً برماد الفحم. إنها مواد مسحوقية جديدة خفيفة الوزن وغير معدنية ومتعددة الوظائف، تُعتبر "مواد من عصر الفضاء".