İncə öğütülmə səmərəliliyi əsasən mexaniki enerjinin hissəcikləri 100 mikrondan aşağıya qədər parçalamağın nə qədər yaxşı olduğunu, çoxlu enerji itkisinə yol vermədən və ya çirkləndiricilərin daxil edilmədən göstərir. Dəqiqlik ən vacib olan farmasevtika istehsalı və keramik istehsalı kimi sahələrdə məhsulların düzgün işləməsi və büdcə çərçivəsində qalması üçün bütün bu kiçik hissəciklər üzrə ən azı 90 faiz birtərəfliyə ehtiyac vardır. Məsələn, batareyalar - material boyu nanohissəciklər ardıcıl şəkildə sintez edilmədikdə, keçən il IntechOpen tərəfindən aparılan tədqiqatlar göstərir ki, bu, enerji saxlama tutumunu təxminən 15-dən 20 faizə qədər azalda bilər. Öğütülmə proseslərindən yaxşı nəticə almaq, proqnozlaşdırıla bilən xarakteristikaya malik materiallar əldə etməyə, emal zamanı vaxt qazanmağa və nəticədə şirkətlərin bu əməliyyatları gündən-günə icra edərkən xərclərini azaltmağa kömək edir.
Cırışdırma materiallarının milləşdirilməsi zamanı zirkonun Vikerse şkalasında təxminən 12-dən 14 GP-a qədər olan istisnalı sərtliyi, enerjinin ardıcıl paylanmasına imkan verir. Bu, zəif nöqtələr ehtiva edən yumşaq mediada meydana gələn bezdirici qeyri-müntəzəm çatlamaların qarşısını alır. Xüsusilə keramik toz istehsalına baxdığımızda, polad qavanozlardan zirkoniya mili cırışdırıcı qavanozlara keçid, təsirlərin material üzrə bərabər paylanmasının təmin edilməsi sayəsində hissəcik ölçüləri fərqini təxminən 40-dan hətta 60 faizə qədər azaldır. Nəticədə əldə edilən dəqiqlik, fiziki və ya kimyəvi olaraq materialların gözlənilən şəkildə tam performans göstərməsinin tələb olunduğu sənayelər üçün həddən artıq vacib olan, təxminən plus-minuss 5 nanometrlik dar допусklar daxilində nanomateriallar yaratmağa imkan verir.
Bu xüsusiyyətlər zirkonun sıxlığının (6,05 q/sm³) təsir gücünü və planetvari dələlərdə sürtünmə ilə əmələ gələn istiliyi tarazlaşdırmaqda əsas amil kimi qeyd edildiyi 2024-cü ilin Ördək Səmərəliliyi Hesabatında göstərilənlərlə uyğundur və bu da onu yüksək səmərəli ince ördəyə xüsusi uyğunlaşdırır.
Zirkoniya kürə tipli dəyənəklər uzun müddət əməliyyatdan sonra belə ölçülərdə sabit qalır, bu da onların yüksək enerjili intensiv şəraitdə aşınmaya qarşı çox yaxşı müqavimət göstərməsi deməkdir. Materialın sıxlığı təxminən 6 qram/sm³ təşkil edir ki, bu da standart alumina mühitlərlə müqayisədə demək olar ki, iki dəfə çoxdur. Zirkonyanın sıxlığı onun dəyənək içində hissəciklərin toqquşması zamanı kinetik enerjini daha yaxşı ötürməsinə səbəb olur, STR Industries tədqiqatları bunu təsdiqləyir. Bu güclü təsir materialların dəyənəyi zədələmədən daha sürətli örtülməsini təmin edir. Çoxsaylı sənaye müəssisələri bu dəyənəklərin təmir və ya əvəzetməyə ehtiyac olmadan minlərlə saat ərzində işlədiyini müşahidə edirlər və bu da onları bir çox istehsal prosesləri üçün sərfəli həll sayır.
Cırtdan oksidin inert təbiəti dərman vasitələrinin ötürülməsi kimi həssas proseslər zamanı ionların lehimlənməsini maneə törədir. Reaktiv metal ərintilərdən fərqli olaraq, zirkoniya deşili məhsulların toz halına gətirilməsi üçün istifadə edilən qablar katalizatorun performansını və ya rəngli pigmentlərin təmizliyini pozabilecək iz qirləndiricilərin əlavə olunmasından qaçınır və nömrədən-nömrəyə ardıcıllığın ISO 9001 standartlarına cavab verdiyini təmin edir.
Litium kobalt oksidinin emalı zamanı zirkoniya, polad mühitdən istifadə edildiyi halda yalnız 82% olan dəyərə qarşı, təxminən 98% submikron hissəcik əldə etməyi bacardı. Alumina əsas məqsədlər üçün kifayət qədər sərtliyə malikdir, lakin zirkoniyadan fərqlənən əsas şey, təxminən 9 MPa kök m-lik çatlamaya davamlılığı ilə birləşən sıx təbiətidir. Bu xüsusiyyətlər zirkoniyani batarya materiallarının hazırlanması kimi super ince hissəcik paylanmasının böyük əhəmiyyət kəsb etdiyi və səthlərin çirkləndiricilərdən azad olmasının həddən artıq vacib olduğu mürəkkəb tətbiqlər üçün xüsusilə yaxşı edir.
Qabın forması, toz halına salma prosesində hissəciklərin hərəkəti və enerji mübadiləsi baxımından böyük rol oynayır. 2023-cü ildə Advanced Powder Technology tərəfindən aparılan tədqiqat göstərir ki, düz divarlı qablara nisbətən, əyri daxili səthli qablar tangensial sürətdəki fərqləri təxminən 18-dən 22 faizə qədər azaldır. Bu, aşındırıcı mühit ilə emal olunan material arasındakı toqquşmaların daha bərabər olmasını təmin edir. Əyri forma həmçinin planetar fırlanma nəticəsində yaranan qüvvətlərlə yaxşı işləyir və beləliklə, enin axın naxışları adlanan hadisəni yaradır. Bu naxışlar qab divarlarında itirilən enerji miqdarını azaltmağa kömək edir və ümumiyyətlə bütün sistemi daha səmərəli edir.
Cirkonianın aşağı sürtünmə əmsalı (poladın 0,6-dan 0,8-ə qədər olan çox daha yüksək göstəricisinə qarşı 0,1-dən 0,3-ə qədər dəyişir) emal zamanı idarə olunan vortekslərin yaranmasına kömək edir ki, bu da əsasən materialların sadəcə boş yerində durduğu və heç nə etmədiyi həmin bezədici sabit sahələri aradan qaldırır. Hesablama hidrodinamikası tədqiqatlarına görə, altıbucaqlı forma verilmiş qavanozlar, üyüdülmə həcminin təxminən 94%-ni material üzərində aktiv işləmək üçün istifadə edir. Bu, hazırda əksər sistemlərdə istifadə olunan adi silindrik konteynerlərlə müqayisədə faktiki olaraq 31 faiz daha yaxşıdır. Cirkoniyanın bu əla səth xüsusiyyətlərini ağıllı həndəsi dizayn həlləri ilə birləşdirsək, prosesin tam müddəti ərzində qabın içindəki bütün materialın media ilə düzgün qarışaraq ötürüldüyünü və geridə heç nə buraxılmadığını bildirir.
Müasir cirkoniy qavanozlarında gərginliyin paylanmasını artırmaq üçün üç dizayn yeniliyi:
| Dizayn Xüsusiyyəti | Effektivlik Artırılması | Yeyinti məhsullarının çirklənməsinin azalması |
|---|---|---|
| Bucaqlı daxili divarlar (55–65°) | 28% daha sürətli ölçü azalması | 40% daha az aşınma hissəcikləri |
| Dəqiq aralıqda yerləşdirilmiş media qaydaları | ±2,1% hissəcik bərabərliyi | – |
| 1,5:1 hündürlük-diametr nisbəti | 25% enerji qənaəti | 34% daha az istilik hasilatı |
2023-cü ilin tədqiqatı bu təkmilləşdirmələrin zirkoniya üçün polad və ya alümina mediaya nisbətən <0,01% çirklənmə üstünlüyünü saxlayarkən konvensional konfiqurasiyalardan 30% daha qısa müddətdə 0,5–3 μm arasında hissəcik ölçüləri əldə etməyə imkan verdiyini təsdiqləyir.
Zirkoniya qavanozlarda səmərəli incə toz emalını düzgün etmək üçün əsasən üç amilin dəqiq tənzimlənməsi vacibdir: ötürmə sürəti (dəqiqədə fırlanma sayı ilə ölçülür), prosesin davam müddəti və yağmalama mühitinin həqiqi toza olan nisbəti. Tədqiqatlar burada maraqlı bir faktı da ortaya çıxarmışdır – insanlar 300 dəq-dən artıq sürətə çatdıqda, hissəciklərin ölçüsünün təxminən %40 daha tez azaldığını müşahidə edirlər, lakin bəzi materialların qeyri-oddi istilik almağa başlaması və gözlənilmədən parçalanması kimi bir problem yaranır. Digər tərəfdən, əgər kifayət qədər yağmalama mühiti yüklənməzsə, məsələn, kürəciklərin toza nisbəti 10:1-dən az olarsa, toqquşmalar daha nadir baş verir və bu da tamamlanma müddətinin uzanmasına səbəb olur, bəzən emal müddətinə 2,5 saatdan artıq əlavə edə bilər. Zirkoniya qavanozları xüsusi edən isə təxminən 6,05 qram/santimetr³-ə çatan yüksək sıxlığıdır. Operatorlar təxminən 90 dəqiqə ərzində 250 ilə 280 dəq-di arasında optimal diapazonda işlədikdə, nümunələrin əksəriyyətinin bütün hissəciklərinin 10 mikrometrdən az ölçüsünə nail olunur ki, bu da keyfiyyət nəzarətinə dair sənaye standartlarını ödəyir.
Zirkonyanın çatlamaya qarşı müqaviməti (9–10 MPa·m¹/²) onun hər təsirdə polad və ya alümina ilə müqayisədə 15–20% daha çox kinetik enerji ötürməsinə imkan verir ki, bu da parçalanma səmərəliliyini artırır. Aşağıdakı parametrlər əsas tətbiqlər üçün təsdiqlənmişdir:
| Material | Optimal Kürə Diameteri | RPM diapazonu | Mediya Yükləmə Nisbəti |
|---|---|---|---|
| Dərman sənayesi | 3–5 mm | 200–250 | 12:1 |
| Batareya materialları | 2–3 mm | 280–320 | 15:1 |
Tədqiqatlar göstərir ki, 2–3 mm zirkonya kürələr optimallaşdırılmış vorteks dinamikası sayəsində "ölü zonaların" yaranmasını aradan qaldıraraq konvensional üsullardan 35% daha sürətli 0.5–1μm litium kobalt oksid tozları istehsal edir.
Bu günün İoT sensorları temperatur səviyyələrini, hissəciklərin yayılmasını və hər saniyədə ən çox əlli dəfəlik tezlikdə titrəməni izləyir. Sensorlar motorun sürətini təxminən artı-az 5 faiz dəqiqliyi ilə avtomatik olaraq tənzimləyərək işləmənin ən yüksək səmərəlilik səviyyəsində saxlanılmasına nail olur. Keçən il Particle Tech Journal tərəfindən dərc edilən son araşdırmaya görə, bu cür avtomatlaşdırılmış monitorinq köhnə əl üsullarına nisbətən partiyalar arasındakı fərqləri təxminən 72 faiz azaldır. Qapalı dövr idarəetmə sistemi başqa vacib funksiyanı da yerinə yetirir. Əgər bir şey səhv getsə və təzyiq 2,5 bar-dan yuxarı qalxsa, sistem avtomatik olaraq bütün prosesi dayandırır. Bu xüsusiyyət FDA-nın sərt tələblərinə tabe olan təsislər üçün xüsusilə vacibdir, burada kiçik çirklənmə belə ciddi problemlər yarada bilər.
Cırkoniy milli deşlər farmacevtik təmizlik standartları baxımından qızıldan standart hesab olunur, çünki onların kimyəvi reaksiyaya girməyən səthləri var. Bu, qarışıqda metalların həll olunmasının qarşısını alır və dərmanların nəzərdə tutduğu kimi effektiv qalmasını təmin edir. Keçən il aparılan son araşdırmalar bir şeyi daha təsdiqlədi - cırkoniy adi paslanmayan poladdan istifadə edilən avadanlıqla müqayisədə çirklənmə riskini təxminən 98% azaldır. Bu antibiotiklərin və peyvəndlərin hazırlanması üçün lazım olan steril şəraitin yaradılmasında böyük fərq yaradır. Həmçinin cırkoniyanın istiliyi yaxşı idarə etməsi sayəsində istehsalçılar nano ölçülü hissəcikləri davamlı olaraq ±5 nanometr ətrafında istehsal edə bilirlər. Dərmanların orqanizmdə nə qədər yaxşı mənimsənilməsindən asılı olaraq bu qədər dəqiq ölçü əldə etmək çox vacibdir, buna görə də cırkoniyanın bu xassəsi dərman hazırlama prosesləri üçün olduqca önəmlidir.
Zirkonun Mohs şkalası üzrə təxminən 8,5 sərtliyi və kub santimetrə təxminən 6 qram olan sıxlığı onu kvant nöqtələri və qrafin kompozitləri yaratmaq üçün lazım olan kinetik enerjiyə malik etmək üçün həqiqətən effektiv edir. Tədqiqatçılar zirkonanın yüksək enerjili deşləmə maşınlarında toqquşmalarda alüminadan təxminən 40% daha yaxşı işləməsi səbəbindən təxminən 90% uğurla 50 nanometrdən kiçik hissəciklər əldə edə bildiklərini müəyyən ediblər. Bu cür dəqiqlik optik sensorlar və katalitik substratlar kimi şeylər üçün böyük əhəmiyyət kəsb edir, çünki hissəcik ölçüsündəki kiçik fərqlər bu materiallarla elektromaqnit sahələrinin necə qarşılıqlı təsir etdiyini tamamilə dəyişə bilər.
Sənayedə aparılan son test göstərdi ki, cürbəcür zirkoniya dəzgah qablarından istifadə etməklə NMC-811 katod materiallarının dövriyyə sabitliyi emal prosesi boyu təmizliyin saxlanması səbəbindən təxminən 30% artır. Şirkətlər 200-dən çox istehsal partiyası üzrə bu hissəciklərin ölçüsünü 1 ilə 3 mikron arasında davamlı şəkildə saxlaya bildikdə, ənənəvi üsullarla əldə edilən nəticələrlə müqayisədə enerji sıxlığında təxminən 15% yaxşılaşma müşahidə etdilər. Bu qabların əslində fərqlənməsinin səbəbi onların aşınmaya qarşı yüksək müqavimətidir. Bu da, əhəmiyyətli dərəcədə xərcləri azaldan, ölmüş mühitin əvəz olunmasının təxminən dörddə üçü qədər az tezliklə baş verməsi deməkdir. Elektrik avtomobillərinin daha yaxşı performanslı batareyalar tələb etməsi ilə bazar tələblərini bankdan kənara çıxmadan ödəmək üçün bu cür səmərəlilik getdikcə daha qiymətli hala gəlir.
Cirkoniya deşləmə qavanoşları üstünlükli aşınmağa qarşı müqavimət göstərir, çirklənməni minimuma endirir və yüksək istilik sabitliyinə malikdir ki, bu da onları dəqiq deşmə tətbiqləri üçün ideal edir.
Cirkoniya, alüminadan və poladdan daha yaxşı enerji ötürülməsi və daha incə hissəcik paylanması imkanı verdiyi üçün daha yüksək sıxlığa və çatlamaya qarşı müqavimətə malik olması səbəbindən üstün tutulur.
Bu qavanoşlar dərmanların təmizliyini təmin edərək, kross-çirklənmə olmadan steril deşmə əldə etməyə kömək edir və dərmanın təsirini artırır.
Optimal proses parametrlərinə 250-280 RPM arasında deşləmə sürəti, 90 dəqiqəlik emal müddəti və effektiv ince toz emalı üçün 10:1 media yükləmə nisbəti daxildir.
EN
