Serbuk Yang Mana Perlu Diubah Suai dan Mengapa?

1. Serbuk Yang Mana Memerlukan Pengubahsuaian?

Mineral serbuk: Heavy Calcium Carbonate, Light Calcium Carbonate, Nano Calcium Carbonate, Quartz Powder, Silica Micropowder, Talc, Kaolin, Bentonite, Mica Powder, Wollastonite, Dolomite Powder, Baryte Powder, Precipitated Barium Sulfate, Nano Barium Sulfate, Diatomite, Attapulgite, Halloysite, Tourmaline Powder, Gypsum Powder, etc.
Serbuk Fungsian: Titanium Dioxide (TiO₂), Red Iron Oxide, Yellow Iron Oxide, Brown Iron Oxide, Iron Black, Pearl Mica, White Carbon Black, Carbon Black, Nano Zinc Oxide, Hollow Glass Microspheres, Calcium Sulfate Whiskers, Calcium Carbonate Whiskers, Active Calcium Silicate, Flake Zinc Powder, Aluminum Tripolyphosphate Anti-Rust Pigment, etc.
Serbuk Kalis Api: Magnesium Hidroksida, Aluminium Hidroksida, dsb.
Serbuk Seramik: Alumina, Zirkonia, Aluminium Nitrida, Silikon Nitrida, Silikon Karbida, Barium Titanat, Strontium Titanat, Magnesium Titanat, Siri Zink Titanat, Kordierit, Serbuk Forsterit, dll.
Serbuk Magnetik: Serbuk Magnet NdFeB, Strontium/Barium Ferit, Fe-Si-Al, Serbuk Besi Karbonil dan Serbuk Magnet Lembut yang lain, Nano Magnetit (Fe₃O₄), dsb.
Bahan Karbon: Grafit, Serbuk Grafena, Serbuk Serat Karbon, Nanotube Karbon, dll.
Serbuk Tenaga Baharu: Ternary Materials, Lithium Iron Phosphate, Lithium Cobalt Oxide, Natural/Artificial Graphite, Silicon-based Anodes, Lithium Titanate, Vermiculite, Lithium Hexafluorophosphate, Expandable Graphite, Zinc Borate, Silver Powder, etc.
Serbuk Logam: Serbuk Aluminium, Serbuk Zink, Serbuk Kuprum, Serbuk Besi, dll.
Bahan Mentah Kosmetik: Silikon Dioksida, Titanium Dioksida, Zink Oksida, Oksida Besi Merah, Oksida Besi Kuning, Oksida Besi Hitam, Kromium Oksida Hijau, Ultramarin, Mangan Ungu, Hidroksiapatit, dll.
Pengisi Konduktif Terma: Serbuk Emas, Serbuk Perak, Serbuk Kuprum, Serbuk Timah, Nanowayar Logam, Alumina, Nitrida Boron Heksagon, Silikon Karbida, Zink Oksida, Nano Berlian, dll.
Serbuk Perubatan Tradisional Cina: Serbuk Tablet, Serbuk Ekstrak, Serbuk Herba Mentah.

2. Mengapa Ubah Suai Serbuk?

Serbuk bukan organik adalah hidrofilik dan sangat polar. Ia mempunyai keserasian yang lemah dengan matriks organik seperti plastik, getah dan resin. Penggunaan langsung boleh menyebabkan prestasi merosot. Oleh itu, pengubahsuaian adalah perlu.

Meningkatkan kebolehcernaan dan mencegah penggumpalan
Serbuk bukan organik mempunyai luas permukaan spesifik yang besar dan mudah membentuk aglomerat. Aglomerasi boleh menyebabkan kecacatan, mengurangkan kekuatan bahan dan memburukkan lagi rupa. Selepas pengubahsuaian, serbuk tersebar secara seragam tanpa menggumpal.
Tingkatkan keserasian dengan matriks organik
Permukaan serbuk adalah hidrofilik (kutub), manakala plastik, getah dan resin adalah hidrofobik (bukan kutub). Pencampuran langsung menghasilkan ikatan antara muka yang lemah, seperti "pasir bercampur dengan mentega". Selepas pengubahsuaian, permukaan serbuk menjadi oleofilik dan terikat rapat dengan resin.
Meningkatkan ikatan antara muka dan memperbaiki sifat mekanikal
Modified powders can form chemical bonds or strong adsorption with resins. This significantly improves tensile strength, impact strength, flexural strength, hardness, and wear resistance.
Mengurangkan penyerapan minyak dan meningkatkan kebolehprosesan
Serbuk yang tidak diubah suai menyerap banyak minyak, menyebabkan kelikatan resin meningkat, menyukarkan pemprosesan dan mengehadkan pemuatan pengisi. Selepas pengubahsuaian, penyerapan minyak berkurangan, membolehkan pemuatan pengisi yang lebih tinggi dan kos yang lebih rendah.
Meningkatkan rintangan cuaca, rintangan air dan rintangan kakisan
Reduces powder water absorption, enhances coating resistance to acids and alkalis, and improves aging and yellowing resistance.
Meningkatkan prestasi elektrik dan haba
Meningkatkan penebat, meningkatkan kekonduksian terma (untuk pengisi konduktif terma), dan meningkatkan kalis api (untuk magnesium/aluminium hidroksida).
Meningkatkan kilauan, rasa dan warna permukaan
Lazim digunakan dalam salutan dan plastik, menghasilkan sifat sentuhan yang lebih licin, lebih cerah dan lebih menyenangkan.
Mencegah pengoksidaan, penyalaan sendiri atau tindak balas
Terutamanya untuk serbuk logam (aluminium, zink), pengubahsuaian menghalang pengoksidaan dan penyalaan sendiri, sekali gus meningkatkan kestabilan penyimpanan.
Memenuhi keperluan fungsi khas
Mencapai hidrofobisiti, oleofobisiti, sifat antibakteria, sifat antistatik, kestabilan magnet dan biokeserasian (untuk serbuk perubatan).

Ringkasan: Pengubahsuaian membolehkan serbuk tersebar dengan lebih baik, mempunyai keserasian yang lebih tinggi, ikatan yang lebih kuat, muatan pengisi yang lebih tinggi, kos yang lebih rendah dan prestasi keseluruhan yang lebih baik.

3. Kaedah dan Peralatan Pengubahsuaian Serbuk

Kaedah pengubahsuaian serbuk boleh dibahagikan kepada pendekatan kimia, fizikal dan mekanokimia:

3.1 Pengubahsuaian Kimia

Ejen Gandingan Silana: Memperkenalkan kumpulan organosilikon pada permukaan serbuk untuk meningkatkan hidrofobisiti dan keserasian dengan resin.
Pengubahsuaian Ester Titanat/Zirkonat: Meningkatkan aktiviti permukaan, ikatan antara muka dan kebolehlarutan.
Rawatan Asid/Bes: Menghilangkan kekotoran permukaan melalui pencucian asid atau alkali dan meningkatkan tapak aktif.
Salutan Permukaan: Mendapan lapisan bahan berfungsi (contohnya, aluminium hidroksida, magnesium hidroksida, silikon dioksida) pada serbuk untuk mencapai kalis api, rintangan kakisan atau hidrofobisiti.

3.2 Pengubahsuaian Fizikal

Pengkalsinasan/Rawatan Terma Suhu Tinggi: Mengubah struktur permukaan serbuk, meningkatkan kebolehaliran dan kebolehserakan.
Rawatan Plasma: Membentuk kumpulan berfungsi pada permukaan serbuk, meningkatkan hidrofilisiti atau oleofilisiti.

3.3 Pengubahsuaian Mekanokimia

Tenaga mekanikal mengaktifkan permukaan serbuk dan meningkatkan kereaktifan menggunakan peralatan seperti Three-Roller Coating Machines, Pin Mill Coating Machines, and Turbo Mill Coating Machines. Ini amat penting untuk penyediaan bahan nano. Serbuk dan aplikasi yang berbeza memerlukan jenis peralatan pengubahsuaian yang berbeza:

Mesin Salutan Tiga-Roller (Mesin Salutan Tiga-Roller)

Prinsip dan Ciri-ciri: Serbuk tersebut digunting, ditekan dan dihentak secara berterusan di antara tiga penggelek. Ini membolehkan pencampuran serbuk dan pengubah suai yang menyeluruh dan salutan yang seragam.
Serbuk yang Berkenaan: Kalsium Karbonat Berat/Ringan, Talkum, Karbon Hitam Putih, Serbuk Nano, dll.
Tujuan Pengubahsuaian:
- Meningkatkan keseragaman permukaan serbuk
- Meningkatkan keserasian dengan resin, getah dan plastik
- Kurangkan penyerapan minyak dan tingkatkan kebolehaliran
Operasi Lazim: Serbuk dicampurkan dengan pengubah suai cecair atau separa cecair dan dimasukkan ke dalam mesin tiga penggelek. Pelbagai kitaran penekanan dan ricih memastikan salutan seragam pada permukaan serbuk.

Mesin Salutan Kilang Pin (Mesin Salutan Kilang Pin)

Prinsip dan Ciri-ciri: The powder is subjected to strong impact, shearing, and high-speed airflow between rotating pin plates. The powder particles are uniformly coated, and particle size classification and fineness control can also be achieved.
Serbuk yang Berkenaan: Kalsium Karbonat Berat/Ringan, Talkum, Serbuk Mikro Silika, Titanium Dioksida, Serbuk Oksida Aktif.
Tujuan Pengubahsuaian:
- Salutan permukaan yang pantas
- Meningkatkan kebolehcernaan dan mencegah penggumpalan
- Tingkatkan ikatan antara muka dengan matriks organik
Operasi Lazim: Serbuk dan pengubah suai dimasukkan ke dalam kilang pin secara serentak. Putaran berkelajuan tinggi dan hentaman plat pin menghasilkan rawatan permukaan yang seragam, melengkapkan penyebaran dan pengubahsuaian dalam satu laluan.

Mesin Salutan Kilang Turbo (Mesin Salutan Kilang Turbo)

Prinsip dan Ciri-ciri: Serbuk di dalam kilang turbo tertakluk kepada perlanggaran dan ricih di bawah aliran udara berkelajuan tinggi dan pendesak. Pengubah suai digunakan melalui penyemburan atau pengabusan. Kaedah ini juga membolehkan pengisaran ultra halus kering dan pengelasan zarah.
Serbuk yang Berkenaan: Nano Barium Sulfat, Serbuk Mikro Silika, Karbon Hitam, Titanium Dioksida, Zink Oksida, Pengisi Konduktif Terma, Serbuk Logam dan serbuk mewah yang lain.
Tujuan Pengubahsuaian:
- Mencapai salutan permukaan yang halus untuk memastikan kebolehsebaran serbuk skala nano
- Meningkatkan kestabilan terma, kalis api atau kekonduksian terma
- Dayakan pengubahsuaian kering yang berketepatan tinggi dan cekap tenaga
Operasi Lazim: Powders circulate in high-speed airflow while atomized modifier liquid is sprayed in. A uniform coating forms. Particle size can be adjusted via an airflow classifier.

Panduan untuk Memilih Peralatan Pengubahsuaian

Jenis Serbuk	Mesin Salutan Biasa	Sasaran Pengubahsuaian Utama
Kalsium Karbonat, Talkum, Putih Karbon Hitam	Mesin Salutan Tiga-Roller	Salutan permukaan seragam, mengurangkan penyerapan minyak, meningkatkan kebolehlarutan
Serbuk Fungsian, Titanium Dioksida	Mesin Salutan Kilang Pin	Salutan pantas, meningkatkan kebolehcerahan, mencegah penggumpalan, meningkatkan ikatan antara muka
Serbuk Nano, Pengisi Konduktif Terma, Serbuk Logam	Mesin Salutan Kilang Turbo	Salutan halus, peningkatan prestasi berfungsi, pengubahsuaian kering yang cekap

Kesimpulan

Menggunakan mesin salutan tiga penggelek, kilang pin dan kilang turbo, serbuk boleh mencapai pengubahsuaian permukaan keseragaman yang tinggi, kebolehserakan dan keserasian yang lebih baik dengan matriks, penyerapan minyak yang berkurangan dan prestasi mekanikal dan fungsi yang dipertingkatkan. Peralatan yang berbeza sesuai untuk saiz serbuk dan keperluan pengubahsuaian yang berbeza. Dalam industri, pemilihan peralatan adalah berdasarkan jenis serbuk, aplikasi dan kapasiti pengeluaran.

"Terima kasih kerana membaca. Saya harap artikel saya membantu. Sila tinggalkan komen di bawah. Anda juga boleh menghubungi wakil pelanggan dalam talian Zelda untuk sebarang pertanyaan lanjut."
- Dihantar oleh Emily Chen