In recent years, the superior properties of ultrafine particles have gained increasing recognition. More and more researchers are focusing on the study of fine powder manufacturing. Air jet milling technology, as an important ultrafine powder preparation method, has become one of the preferred methods for developing high-performance micro powder materials. The application du broyeur à jet d'air has expanded across various industries, including pharmaceuticals, chemicals, and materials science, due to their ability to achieve high precision and fine particle size. This technology ensures effective particle size reduction while maintaining the quality and characteristics of sensitive materials.
Caractéristiques de broyeur à jet d'air
The air jet mill, also known as a fluidized energy mill, uses high-speed air streams to crush materials. It crushes materials through collision, impact, and shear with the impact components. Products crushed with an air jet mill have uniform fineness and a narrow particle size distribution. The powder has high purity, smooth surfaces, regular shapes, and good dispersibility. The process results in minimal contamination, even achieving a contamination-free and sterile environment. This makes it suitable for ultrafine grinding in fields like food and pharmaceuticals.
Air jet mills do not release large amounts of heat during grinding. Thus, they are more suitable for grinding low-melting or heat-sensitive materials. The production process is highly automated, making it ideal for large-scale industrial production. Air jet milling can also combine grinding with subsequent steps, like drying or coating. It can simultaneously grind materials while spraying solutions for coating or surface modification. However, the method has the disadvantage of high energy consumption.
Application du broyeur à jet d'air
Avec de nombreux avantages, le broyeur à jet d’air joue un rôle extrêmement important dans de nombreux domaines.
Mines et métallurgie
The application of air jet mill technology originated in the mining and metallurgy industry. It has been extensively studied for the preparation of ultrafine metal and non-metal powders. It is widely used for ultrafine grinding of non-metallic minerals like talc, marble, kaolin, and mica. It is also applied to ultrafine powder production of tungsten carbide, silver, and tantalum carbide. In recent years, air jet milling has shown new potential in material separation and solid waste resource utilization.
Domaines militaires, aérospatiaux et autres
Les poudres ultrafines peuvent être utilisées pour fabriquer des matériaux furtifs destinés à des applications telles que des avions et des chars invisibles. Les propergols pour fusées, fabriqués à partir d'oxydants, de catalyseurs et d'autres composants broyés par jet d'air, ont des vitesses de combustion plus de deux fois supérieures à celles des propergols conventionnels.
Industrie chimique, énergie et autres domaines
Le dioxyde de titane, utilisé comme pigment, requiert une granulométrie et une pureté élevées. Des broyeurs à jet d'air sont généralement utilisés pour broyer le dioxyde de titane afin de répondre à ces exigences. Le dioxyde de titane broyé par jet d'air présente une meilleure stabilité et de meilleures propriétés optiques. Les performances catalytiques de l'hydroxyde d'aluminium sont améliorées après broyage par jet d'air, et il peut être utilisé comme charge dans le marbre artificiel et la fibre de verre. Dans la production de caoutchouc, le nano-oxyde de zinc broyé par jet d'air présente d'excellents effets de désagglomération. Sa dispersion dans les solvants organiques est également améliorée, ce qui améliore les propriétés de vulcanisation du caoutchouc naturel. Dans le secteur de l'énergie, le prétraitement de la paille après broyage a un impact sur la formation de résidus de fermentation. Cela favorise la fermentation du biogaz et augmente le taux d'utilisation énergétique de la paille.
Domaine médical
Les broyeurs à jet d'air peuvent broyer des herbes traditionnelles chinoises courantes telles que le ginseng, le chrysanthème, le notoginseng, les baies de goji et le forsythia. Ils permettent de broyer les matières premières végétales jusqu'à obtenir une granulométrie de 1 à 5 μm. La poudre obtenue présente des particules fines, une distribution étroite et une contamination minimale, ce qui est très bénéfique pour la dissolution et l'absorption du médicament. De plus, les broyeurs à jet d'air peuvent broyer des matières dures comme les coquillages et les os utilisés dans les herbes traditionnelles chinoises.
Industrie alimentaire
Les pelures de pomme, les écorces d'orange, le son de blé, les enveloppes de maïs, les peaux de soja, le son de riz, la pulpe de betterave et la bagasse de canne à sucre sont riches en vitamines et en oligo-éléments. Ces matières ont une grande valeur nutritionnelle, mais leur goût est médiocre et leur absorption est limitée lorsqu'elles sont consommées directement. Après un traitement fin dans des broyeurs à jet d'air, leur goût et leur absorption sont considérablement améliorés.
Produits de beauté
Les colorants et poudres de remplissage, broyés par jet d'air et ajoutés au fond de teint ou au fard à paupières, améliorent la compacité de la poudre. Leur adhérence et leur onctuosité sont également améliorées. Dans les produits de soin, l'andrographolide devient plus hydrosoluble après broyage par jet d'air, ce qui lui permet de se dissoudre rapidement tout en conservant son activité antibactérienne. Les poudres de VC et de perle, broyées par jet d'air ultrafin, sont plus facilement absorbées lorsqu'elles sont ajoutées aux produits de soin.
Électronique
La poudre d’oxyde de fer ultrafine peut être utilisée pour produire des matériaux magnétiques hautes performances.
La poudre de silice ultrafine permet de produire des matériaux résistifs hautes performances. La poudre d'oxyde d'aluminium ultrafine de haute pureté est utilisée pour la fabrication de substrats en saphir pour puces LED. Les substrats fabriqués à partir de poudres ultrafines présentent une bonne stabilité, une bonne transmission lumineuse et n'absorbent pas la lumière visible. La poudre de molybdène traitée par broyage à jet d'air présente une granulométrie plus fine, une distribution granulométrique plus étroite et une morphologie uniforme. Sa masse volumique apparente et sa masse volumique tassée sont améliorées, ce qui la rend plus adaptée à la production d'ampoules, de tubes électroniques et de circuits intégrés.
Nouveau champ d'énergie
Materials crushed by air jet mills have fine average particle size and narrow size distribution. The particles have smooth surfaces, uniform shapes, high purity, high activity, and good dispersibility. These properties meet the requirements for electrode material preparation, leading to widespread applications. Typical materials suitable for air jet milling include lithium manganese oxide, lithium cobalt oxide, and lithium iron phosphate. Other materials include lithium carbonate, spherical graphite, petroleum coke, asphalt coke, and ternary materials. Nickel-hydrogen alloys, ferrous oxalate, lithium titanate, and nickel-manganese lithium oxide are also applicable.
Classification des broyeurs à jet d'air
Broyeur à jet d'air plat
Le broyeur à jet d'air plat, également appelé broyeur à jet d'air à disque horizontal, est le broyeur à jet d'air le plus répandu dans l'industrie. Sa structure est simple, son utilisation est aisée et sa classification automatique est assurée. Cependant, cet équipement présente une faible énergie d'impact et une faible résistance au broyage. Lors du traitement de matériaux très durs, les collisions et frottements intenses avec les parois de la chambre peuvent entraîner une contamination. Il convient à une large gamme de matériaux, notamment ceux composés d'agrégats ou d'agglomérats.
Broyeur à jet d'air à lit fluidisé
Le broyeur à jet d'air à lit fluidisé est un nouveau type de broyeur à jet d'air. Il présente des avantages tels qu'une distribution granulométrique étroite, une efficacité de broyage élevée, une faible consommation d'énergie, une contamination minimale du produit et une faible usure des composants. Cependant, cet équipement est plus coûteux.
Le matériau devant être fluidisé pour être broyé par des jets d'air, il doit généralement présenter une finesse suffisante. Ceci est particulièrement important pour les matériaux à haute densité. Ce procédé est couramment utilisé dans des industries telles que les résines synthétiques, les résines phénoliques, les produits pharmaceutiques, les cosmétiques, les céramiques avancées, les poudres magnétiques et les matériaux pour batteries, pour le broyage ultrafin, la dispersion et la mise en forme.
Conclusion
Il existe différents types d'équipements de broyage à jet d'air ultrafin, chacun présentant des différences structurelles distinctes. Chaque type présente des avantages et des inconvénients. À l'avenir, les principales tendances de développement des équipements de broyage à jet d'air ultrafin seront axées sur l'augmentation du rendement des machines individuelles et la réduction de la consommation d'énergie par unité de produit. L'amélioration de la finesse du produit et des limites de broyage des équipements seront également des axes de développement clés. Le contrôle en ligne de la finesse du produit et de la granulométrie gagnera en importance.
Poudre épique
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