DE112016005061T5

DE112016005061T5 - Vorrichtung und Verfahren für Kalt-Sprüh- und Beschichtungs-Verarbeitung

Info

Publication number: DE112016005061T5
Application number: DE112016005061.5T
Authority: DE
Inventors: Roman Gr. Maev; Volf Leshchynsky; Emil Strumban; Damir Ziganshin; Raymond Belenkov; Dmitry Dzhurinskiy
Original assignee: Tessonics Inc
Current assignee: Tessonics Inc
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-07-26
Also published as: GB2558491A; GB201807071D0; CA3003981A1; CA3003981C; GB2558491B; US10329670B2; US20170121825A1; WO2017077506A1

Abstract

Ein Düsenelement zum Applizieren von Pulvermaterial auf ein Substrat wird bereitgestellt. Das pulverförmige Material wird von dem Düsenelement auf das Substrat aufgebracht, wodurch eine Beschichtung des Pulvermaterials erzeugt wird, die durch eine erste Filmdicke und eine erste Partikelgröße des Pulvermaterials definiert ist. Ein Deformations-Düsenelement ist vorgesehen zum Sprühen von Schrot in Richtung der Beschichtung von Pulvermaterial verteilt auf dem Substrat, wobei Partikel von dem Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung deformiert werden formend eine zweite Partikelgröße, die kleiner ist als die erste Partikelgröße, und wobei die Beschichtung deformiert wird, zum Definieren einer zweiten Filmdicke, die weniger ist als die erste Filmdicke.

Description

FRÜHERE ANMELDUNGEN
Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität der United States Provisional Patent Application No. 62/250548 eingereicht am 04. November 2015, deren Inhalte hierin durch Referenz aufgenommen sind.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Kalt-Sprüh-Beschichtungssysteme und Verfahren verwendet zum Applizieren einer schützenden Beschichtung zu einem Substrat. Genauer bezieht sich die vorliegende Anmeldung auf verbesserte Verfahren von Kalt-Sprühen einer Beschichtung auf ein Substrat verwendend Sprühschrot zum Erhöhung der Leistungsfähigkeit der Beschichtung.
HINTERGRUND
Kaltsprühen von Partikel auf eine Substratoberfläche, um das Substrat zu schützen, hat eine zunehmende Akzeptanz als eine brauchbare Methode zum Beschichten eines Substrats gewonnen. Um Hochleistungsbeschichtungen zu erhalten, wird das Kaltsprühen unter hohem Druck mit Hilfe eines Hochdruckgases, wie beispielsweise Helium, Stickstoff und Luft, in die ein Beschichtungsmaterial infundiert ist, durchgeführt, was beispielsweise einschließt, Pulvermetalle, hitzebeständige Metalle, Legierungen und Verbundwerkstoffe. Pulverteilchen mit einem Größenbereich zwischen etwa 20 bis 50 Mikrometern werden unter hohem Druck in einen Ultraschallgasstrom eingeführt, der von einer Sprühpistole erzeugt und von einer Düse emittiert wird. Eine solche Düse ist in dem US-Patent Nr. 8,132,740 offenbart, auf deren Inhalt hier Bezug genommen wird. Die Pulverteilchen werden auf eine Ultraschallgeschwindigkeit beschleunigt und geleitet, um auf das Substrat aufzutreffen, auf dem die Beschichtung gebildet werden soll.
Kinetische Energie erzeugt durch Auftreffen der Partikel auf das Substrat verursacht, dass die Partikel deformiert werden zu einer leicht flachen Konfiguration und diffundieren in das Substrat. Die Deformation begünstigt Adhäsion an dem Substrat, Ineinandergreifen zwischen angrenzenden Partikeln und dem Substrat und metallurgische Bindung mit dem Substrat, was in einer schützenden Beschichtung auf dem Substrat resultiert. Weil die Partikel kaltgesprüht werden bei ungefähr Umgebungstemperatur wird Oxidation während der Luftausbreitung und Formung der Beschichtung verhindert oder signifikant reduziert.
Weil die Verteilung der Partikel nicht gleichmäßig aber zufällig ist, werden die Strukturen von der Beschichtung und Leistungsfähigkeitseigenschaften jedoch als nicht optimiert angesehen. Eine Bemühung, die Leistungseigenschaften der Beschichtung, die durch herkömmliches Kaltsprühen aufgebracht wird, zu verbessern, umfasst einen Schritt der Wärmebehandlung oder des Temperns einer Kaltsprühbeschichtung in einem Ofen oder mittels einer Laserheizung. Es ist jedoch bekannt, dass eine Wärmebehandlung oder ein Tempern der Kaltsprühbeschichtungen die mechanischen Eigenschaften verringert, während sie zu mehr Komplexität und Kosten führt, die mit dem Kaltsprühen eines Substrats verbunden sind. Ferner ist ein Laserheizprozess, der benachbart zu dem Kaltspritzvorgang angeordnet ist, aufgrund luftausbreitender Partikel in der Nähe des Abscheidungsbereichs und der Unfähigkeit zur Steuerung der erforderlichen Laserfestigkeit und anderer Parameter zur Bereitstellung des gewünschten Temperns der Kaltsprühbeschichtung nicht durchführbar.
Beschichtungen, die durch Hochdruck-Kalt-Sprüh-Verfahren appliziert werden, sind angesehen wünschenswerte Haltbarkeitseigenschaften bereitzustellen. Jedoch ist es schwierig Hochdruck-Kaltsprühen in einer konventionellen industriellen Umgebung durchzuführen ohne das Hochdruck-Kaltsprühsystem in einer Sprühkabine, einem Gehäuse und einer Helium und/oder Stickstoff-Umhüllung einzuschließen, um hohe Partikelgeschwindigkeiten zu erreichen und Oxidation von den Partikeln zu verhindern, was Herstellungskomplexität und Kosten erhöht. Hochdruck-Kaltsprüh-Verfahren erzeugen Partikelgeschwindigkeiten in dem Bereich von 550 m/s bis 900 m/s, was eine Eingrenzung der Umgebung nötig macht.
Eine Lösung für einige dieser Nachteile von Hochdruck-Kaltsprüh-Technologien ist den Druck von der Kaltsprühdüse zu reduzieren auf eine Geschwindigkeit von ungefähr 300 m/s bis 500 m/s oder ein Niedrigdruck-Kaltsprühen. Jedoch stellen Niedrigdruck-Kaltsprüh-Beschichtungen eine nicht wünschenswerte Struktur bereit, die keine gute Leistung bringt verglichen mit Hochdruck-Kaltsprüh-Beschichtungen. Es wird angenommen, dass dies ein Resultat von unzureichender Partikelgeschwindigkeit ist, die keine wünschenswerte Partikeldeformation bereitstellt und in schwächeren Partikelbindungen und nicht wünschenswerter Porosität von der resultierenden Beschichtung resultiert.
Deshalb ist es wünschenswert ein Niedrigdruck-Kaltsprüh-Verfahren bereitzustellen, welches eine wünschenswerte Partikeldeformation, Partikelbindung und Beschichtungsporosität bereitstellt.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Verfahren von Applizieren einer Beschichtung auf ein Substrat beinhaltet ein Düsenelement für Applizieren von Pulvermaterial auf dem Substrat, das Pulvermaterial wird gesprüht von dem Düsenelement auf das Substrat, was eine Beschichtung von Pulvermaterial erzeugt, die definiert ist durch eine erste Filmdicke und eine erste Partikelgröße und Form von dem Pulvermaterial. Ein Deformationsdüsenelement wird bereitgestellt für Sprühen von Schrot auf die Beschichtung, die auf das Substrat appliziert wird. Die Deformationsdüse sprüht Schrot in Richtung der Beschichtung von Pulvermaterial, welches verteilt ist über das Substrat, um Partikel von dem Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung zu deformieren, was in einer zweiten Partikelgröße resultiert, die kleiner ist als die erste Partikelgröße und beinhaltet eine zweite Partikelform, welche flacher ist als die erste Partikelform. Die Beschichtung wird weiter deformiert zu einer zweiten Filmdicke, die geringer ist als die erste Filmdicke durch das Sprühschrot, das in Richtung der Beschichtung geleitet wird.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung ermöglicht einem Niedrigdruck-Kaltsprühverfahren angewendet zu werden auf ein Substrat, um einige von den Herstellungsschwierigkeiten zu überkommen unter Verwendung eines Hochdruck-Beschichtungsverfahrens, während Leistungsfähigkeitsqualitäten von dem Hochdruck-Beschichtungsverfahren erreicht werden. Zum ersten Mal werden erreicht eine wünschenswerte Partikeldeformation und Rekonfiguration von kristallinen Strukturen und Filmbildung wird erreicht unter Verwendung eines Niedrigdruck-Sprühverfahrens. Weiter erhöht die Verwendung von einer Deformationssprühdüse zum Sprühen von Schrot auf die Niedrigdruck-KaltsprühBeschichtung die Leistungsfähigkeitscharakteristiken über die von einem Hochdruck-Kaltsprühverfahren hinaus durch die signifikant verbesserte Beschichtungsstruktur.
Figurenliste
Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leicht ersichtlich, wenn sie unter Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung besser verstanden werden, wenn sie in Verbindung mit der begleitenden Zeichnung betrachtet wird, wobei

1 zeigt eine schematische Ansicht von der Kaltsprüh-Beschichtungs-Abscheidungsvorrichtung von der vorliegenden Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Mit Bezug zu 1 ist eine schematische Darstellung von einer Niedrigdruck-Kaltsprüh-Beschichtungs-Anordnung allgemein gezeigt an 10. Die Anordnung 10 umfasst ein Düsenelement 12 zum Applizieren von Pulvermaterial 14 auf ein Substrat 16. Für die Zwecke dieser Anmeldung ist eine Niedrigdruck-Kaltsprüh-Anordnung definiert als ein Düsenelement 12, welches arbeitet mit einer Partikelgeschwindigkeit zwischen ungefähr 300 m/s bis ungefähr 500 m/s, was abgrenzt von einer Hochdruck-Kaltsprühdüse, die arbeitet mit einer Ultraschallgeschwindigkeit.
Das Düsenelement 12 sprüht das Pulvermaterial 14 auf das Substrat 16, was eine erste Beschichtung 18 mit einer ersten Filmdicke und einer ersten Partikelgröße 13 von dem Pulvermaterial 14 formt. Während die erste Beschichtungsdicke von der ersten Beschichtung 18 maßgeschneidert ist für wünschenswerte Leistungsfähigkeitscharakteristiken von einer bestimmten Anwendung, wobei die durchschnittliche erste Partikel 13 Größe von der ersten Beschichtung 18 angenommen wird in dem Bereich zwischen ungefähr 20 Mikrometern bis 50 Mikrometern zu sein. Eine Charakteristik von dem Niedrigdruck-Kaltsprüh-Verfahren ist, dass die durchschnittliche Partikelgröße angenommen wird abzunehmen um weniger als 0,1 Mikrometer bei Kontakt mit dem Substrat 16. Jedoch werden die Partikel, die verteilt sind in der ersten Beschichtung 18, leicht deformiert von einer im Wesentlichen sphärischen Form zu einer Ei-Form oder einer Ovalen-Verteilung.
Das Düsenelement 12 umfasst eine partikuläre Düse 20, die einen Ultraschallfluss von Zuflussgas 22 liefert, in die das Pulvermaterial 14 infundiert ist. Das Zuflussgas 22 erhöht die Geschwindigkeit von den Partikeln, die das Pulvermaterial definiert, auf ungefähr 300 m/s bis 500 m/s mit einer Zielgeschwindigkeit von mehr als 342 m/s oder mehr als der Schallgeschwindigkeit.
Eine Temperatur-Steuerdüse 24 umgibt oder umgibt im Wesentlichen die partikuläre Düse 20 und stellt bereit einen Strom von Temperatur-Steuergas 26 in Richtung des Ortes auf dem Substrat 16, an dem das Pulvermaterial 14 verteilt ist. Es sollte von einem Fachmann verstanden werden, dass das Temperatur-Steuergas 26 in einer Ausführungsform verwendet wird, um sowohl das Pulvermaterial 14 als auch die erste Beschichtung 18 zu kühlen. Jedoch kann es in einer anderen Ausführungsform wünschenswert sein sowohl das Pulvermaterial 14 als auch die erste Beschichtung 18 aufzuheizen, um eine gewünschte Disposition der Temperatur zu erreichen. Zusätzlich hilft das Temperatur-Steuergas 26 ein Sprüh-Muster von dem Pulvermaterial 14 zu formen, wenn es aus der partikulären Düse 20 in Richtung des Substrats 16 geliefert wird.
Ein Deformationsdüsenelement 28 ist positioniert nah an dem Pulverdüsenelement 12. Das Deformationsdüsenelement 28 emittiert einen Strom von Schrotgas angezeigt durch Pfeile 20 infundiert mit Schuss 32. Das Schrot 32 ist gerichtet in Richtung der ersten Beschichtung 18 kurz nach Abscheidung auf dem Substrat 16. Das Schrot 32 formt die erste Beschichtung 18 neu in eine zweite Beschichtung 34. Das Schrot 32 reduziert die Größe von den Partikeln verteilt in der ersten Beschichtung 18 von einem Bereich von 20 Mikrometern bis zu 50 Mikrometern auf eine durchschnittliche Partikelgröße von weniger als ungefähr 0,1 Mikrometer, was eine zweite Partikelgröße 35 definiert. Zusätzlich ist der Film, der von der ersten Beschichtung 18 gebildet wird, signifikant reduziert zu einer wünschenswerten Filmdicke durch das Schrot 32 in der zweiten Beschichtung 34, wobei die Dicke abhängig ist von den Anforderungen von einer gegebenen Anwendung.
Das Schrot 32 resultiert in Nano-Kristallisation von den Partikeln, die die Beschichtung 18/34 formen. Nano-Kristallisation ist stärker ausgeprägt an der oberen Oberfläche 36 als in der Unteroberfläche 38 von der zweiten Beschichtung 34 nah an dem Substrat. Deshalb wird angenommen, dass die zweite Partikel 35 Größe sich graduell verringert in der Beschichtung 34 mit Nähe zu dem Substrat 16. Reduktion der zweiten Partikel 35 Größe von der zweiten Beschichtung 36 ist somit definiert durch Auftrefffräsen oder plastische Deformation während eines Bombardements von der ersten Beschichtung 18 mit dem Schrot 32. Die Deformation, die in der zweiten Beschichtung 34 durch das Schrot 32 erreicht wird, erhöht die Leistungsfähigkeit von der zweiten Beschichtung 34 über das Maß hinaus, welches erreichbar ist durch die erste Beschichtung 18, wie im Folgenden weiter beschrieben wird. Das Schrot 32, welches durch das Gas 30 vorwärtsgetrieben wird, bewegt sich mit einer Geschwindigkeit zwischen ungefähr 60 m/s bis ungefähr 80 m/s. Diese Geschwindigkeit wird erreicht durch Druckbereiche von dem Gas zwischen ungefähr 5 bar bis ungefähr 6 bar.
Die Deformation von der zweiten Beschichtung 34 erhöht ebenso die Dichte von der zweiten Beschichtung über das Maß von der ersten Beschichtung 18. Zusätzlich werden die eiförmigen Partikel, die in der ersten Beschichtung 18 angeordnet sind, durch das Schrot 32 weiter abgeflacht, was den Partikelkontakt erhöht. Die erhöhte Dichte und der Partikelkontakt verringern die Neigung von Sauerstoff und Feuchtigkeit die zweite Beschichtung 36 über die erste Beschichtung 18 hinaus zu durchdringen, was bekanntlich eine Oxidation von metallischen Substraten verursacht. Daher dichtet die zweite Beschichtung 36 das Substrat 16 im Wesentlichen relativ zu der ersten Beschichtung 18 ab, besser als eine reine Niedrigdruckkaltsprühbeschichtung.
Das Schrot 32 wird aus Materialien ausgewählt, die geeignet sind, die erste Beschichtung 18 zu verformen, während wesentliche Mengen der ersten Beschichtung 18 während des Bombardements nicht entfernt werden. Daher ist das Schrot 32 auf die Materialzusammensetzung der ersten Beschichtung 18 zugeschnitten. Daher kann, wenn die Härte einer bestimmten Beschichtung erhöht wird, ein Härtegrad des Schrotes 32 ebenfalls erhöht werden, um die gewünschte Verformung der ersten Beschichtung 18 zu erzielen. Alternativ können weichere Beschichtungen eine weichere oder niedrigere Härte verwenden. Die Schrotgrade umfassen S100, S130, S170 und S28o mit Schrotdurchmessern von beispielsweise 0,3 mm, 0,4 mm, 0,5 mm und 0,8 mm. Es wird ferner in Betracht gezogen, dass die Härte des Schrotes basierend auf einer gewünschten Menge an Nano-Kristallisation und Verformung der Partikel, die die erste Beschichtung bilden, ausgewählt wird. Es wird erwogen, dass das Schrot 32 härter als die erste Beschichtung 18 ist und einen Härtewert von etwa 50 HRC aufweist.
Das Schrot 32 ist ausgewählt aus einer Vielzahl von Keramikgranulaten oder anderen Materialien, einschließlich SiO₂, SiC, Al₂O₃ oder Äquivalenten, aber nicht darauf beschränkt. In einer Ausführungsform umfasst das Schrot 32 einen Größenbereich zwischen 150-200 Mikrometern, der wesentlich größer ist als die Partikelgröße des in der ersten Beschichtung 18 angeordneten Pulvermaterials 14. In einer Ausführungsform wird das Schrot nur einmal verwendet, um Verunreinigung der resultierenden zweiten Beschichtung 34 zu vermeiden. In alternativen Ausführungsformen wird das Schrot jedoch wiederverwendet, entweder nach dem Reinigen oder wenn die Verunreinigung der zweiten Beschichtung 34 nicht kritisch ist.
In einer Ausführungsform erreicht die Anordnung 10 eine feste Ausrichtung zwischen dem Pulverdüsenelement 12 und dem Deformationsdüsenelement 28. Bei dieser Ausführungsform ist das Pulverdüsenelement 12 im Wesentlichen senkrecht zu dem Substrat 16 ausgerichtet, während das Deformationsdüsenelement 28 in einem festen Winkel zum Substrat 16 ausgerichtet ist, um die gewünschte Verformung zu erreichen. Der Winkel des Verformungsdüsenelements 28 zu dem Substrat 16 schließt einen Bereich zwischen etwa 75° bis etwa 90° ein, um die gewünschte Nano-Kristallisation, Teilchenverformung und Beschichtungsdicke zu erreichen. Alternativ sind das Pulverdüsenelement 12 und das Verformungsdüsenelement 28 nicht relativ zueinander fixiert, so dass verschiedene Arten von Verformungen beispielsweise auf dreidimensionalen Objekten erreicht werden können.
Wie oben ausgeführt, wird die Temperatur der ersten Beschichtung 18 bei der Verformung zwischen einem gewünschten Bereich gesteuert. Die Verformungsdüse 28 stellt auch eine weitere Steuerung der Temperaturabscheidung der ersten Beschichtung 18 durch Temperatursteuerung des Schrotgases 30 bereit. Alternativ ist die Verformungsdüse 28 relativ zu der Pulverdüse 12 ausgerichtet, so dass die erste Beschichtung 18 eine gewünschte Temperatur erreicht vor der Verformung durch das Schrot 32.
Die Erfindung wurde auf anschauliche Weise beschrieben, und es ist zu verstehen, dass die verwendete Terminologie eher beschreibend als einschränkend sein soll. Offensichtlich sind im Lichte der obigen Lehren viele Modifikationen und Variationen der vorliegenden Erfindung möglich. Es versteht sich daher, dass innerhalb des Schutzumfangs der Beschreibung die Bezugsziffern lediglich der Zweckmäßigkeit dienen und in keiner Weise einschränkend sein sollen, so dass die Erfindung in anderer Weise als hierin explizit beschrieben ausgeführt werden kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62250548 [0001]
US 8132740 [0003]

Claims

Ein Verfahren von Applizieren einer Beschichtung zu einem Substrat, aufweisend die Schritte von: Bereitstellen eines Düsenelements für Applizieren von Pulvermaterial auf ein Substrat; Sprühen des pulverförmigen Materials von dem Düsenelement auf das Substrat, dabei Erzeugen einer Beschichtung von dem Pulvermaterial definiert durch eine erste Film-Dicke und eine erste Partikelgröße von dem Pulvermaterial; Bereitstellen eines Deformations-Düsenelements für Sprühen; Sprühen von Schrot von dem Deformations-Düsenelement zu der Beschichtung von Pulvermaterial verteilt auf dem Substrat, dabei Deformieren von Partikeln von dem Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung formend eine zweite Partikelgröße, welche kleiner ist als die erste Partikelgröße, und Deformieren der Beschichtung zum Definieren einer zweiten Filmdicke, welche geringer ist als die erste Filmdicke.
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt von Sprühen von Schrot in Richtung der Beschichtung von Pulvermaterial weiter definiert ist durch Sprühen von Schrot mit einer Ultraschallgeschwindigkeit.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Sprühen des pulverförmigen Materials von dem Düsenelement auf das Substrat weiter definiert ist durch Sprühen des Schusses mit einer Geschwindigkeit geringer als Ultraschallgeschwindigkeit.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Deformieren von Partikeln von dem Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung weiter definiert ist durch Formen von Nano-Kristallisation von den Partikeln von Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Deformieren von Partikeln von dem Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung weiter definiert ist durch Reduzieren von durchschnittlicher Partikelgröße von ungefähr 20 Mikrometern bis 50 Mikrometern auf ungefähr 0,1 Mikrometer.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Sprühen von Pulvermaterial von dem ersten Düsenelement weiter definiert ist durch Sprühen von Pulvermaterial in einem im wesentlichen senkrechten Winkel zu dem Substrat.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Sprühen von Schrot auf das Substrat in Richtung der Beschichtung von Pulvermaterial verteilt über das Substrat weiter definiert ist durch Sprühen von Schrot auf das Substrat mit einem Winkel zwischen senkrecht und Null Grad.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Deformieren der Beschichtung zum Definieren einer zweiten Filmdicke, welche weniger ist als die erste Filmdicke, weiter definiert ist durch Reduzieren der ersten Filmdicke um 50% zu der zweiten Filmdicke.
Das Verfahren von Anspruch 1, weiter beinhaltend den Schritt von Bereitstellen von Schrot in einem Größenbereich zwischen ungefähr 150 Mikrometern bis 200 Mikrometern.
Das Verfahren von Anspruch 1, weiter beinhaltend den Schritt von Bereitstellen von Schrot aufweisend Keramiken beinhaltend SiO₂, SiC, Al₂O₃ und Äquivalenten.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Deformieren von Partikeln von Pulvermaterial verteilt in der Beschichtung weiter definiert ist durch Deformieren von Partikeln beabstanded von dem Substrat in größerer Menge als Partikel angrenzend an das Substrat.
Das Verfahren von Anspruch 1, wobei der Schritt von Erzeugen einer Beschichtung von dem Pulvermaterial definiert durch eine Partikelgröße weiter definiert ist durch die erste Partikelgröße beinhaltend eine erste Partikelform.
Das Verfahren von Anspruch 12, wobei der Schritt von Formen einer zweiten Partikelgröße, welche kleiner ist als die erste Partikelgröße, weiter definiert ist durch Formen einer zweiten Partikelgröße, welche eine zweite Partikelform besitzt, die flacher ist als die erste Partikelform.