1. Welke poeders vereisen aanpassing?
- Mineraal Poeders: 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.
- Functionele poeders: 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.
- Vlamvertragende poeders: Magnesiumhydroxide, aluminiumhydroxide, enz.
- Keramische poeders: Aluminiumoxide, zirkoniumoxide, aluminiumnitride, siliciumnitride, siliciumcarbide, bariumtitanaat, strontiumtitanaat, magnesiumtitanaat, zinktitanaatreeks, cordieriet, forsterietpoeder, enz.
- Magnetische poeders: NdFeB magnetisch poeder, strontium/bariumferriet, Fe-Si-Al, carbonylijzerpoeder en andere zachte magnetische poeders, nanomagnetiet (Fe₃O₄), enz.
- Koolstofmaterialen: Grafiet, grafeenpoeder, koolstofvezelpoeder, koolstofnanobuisjes, enz.
- Nieuwe energiepoeders: 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.
- Metaalpoeders: Aluminiumpoeder, zinkpoeder, koperpoeder, ijzerpoeder, enz.
- Cosmetische grondstoffen: Siliciumdioxide, titaniumdioxide, zinkoxide, rood ijzeroxide, geel ijzeroxide, zwart ijzeroxide, chroomoxidegroen, ultramarijn, mangaanviolet, hydroxyapatiet, enz.
- Thermisch geleidende vulstoffen: Goudpoeder, zilverpoeder, koperpoeder, tinpoeder, metaalnanodraden, aluminiumoxide, hexagonaal boornitride, siliciumcarbide, zinkoxide, nanodiamant, enz.
- Traditionele Chinese geneeskundige poeders: Tabletpoeders, extractpoeders, poeders van ruwe kruiden.
2. Waarom? Poeders modificeren?
Anorganische poeders zijn hydrofiel en sterk polair. Ze hebben een slechte compatibiliteit met organische matrices zoals kunststoffen, rubber en harsen. Direct gebruik kan leiden tot verminderde prestaties. Daarom is modificatie noodzakelijk.
- Verbeter de dispergeerbaarheid en voorkom agglomeratie.
Anorganische poeders hebben een groot specifiek oppervlak en vormen gemakkelijk agglomeraten. Agglomeratie kan defecten veroorzaken, de materiaalsterkte verminderen en het uiterlijk verslechteren. Na modificatie zijn de poeders gelijkmatig verdeeld zonder klontering. - Verbeter de compatibiliteit met organische matrices.
Poederoppervlakken zijn hydrofiel (polair), terwijl kunststoffen, rubber en harsen hydrofoob (niet-polair) zijn. Direct mengen resulteert in een slechte hechting tussen de materialen, zoals "zand gemengd met boter". Na modificatie worden poederoppervlakken oleofiel en hechten ze stevig aan de hars. - Verbeter de hechting tussen de componenten en verhoog de mechanische eigenschappen.
Modified powders can form chemical bonds or strong adsorption with resins. This significantly improves tensile strength, impact strength, flexural strength, hardness, and wear resistance. - Verminder de olieabsorptie en verbeter de verwerkbaarheid.
Onbewerkte poeders absorberen veel olie, waardoor de viscositeit van de hars sterk stijgt. Dit maakt de verwerking lastig en beperkt de hoeveelheid vulstof die kan worden toegevoegd. Na modificatie neemt de olieabsorptie af, waardoor een hogere vulstofconcentratie mogelijk is en de kosten lager uitvallen. - Verbeter de weerbestendigheid, waterbestendigheid en corrosiebestendigheid.
Reduces powder water absorption, enhances coating resistance to acids and alkalis, and improves aging and yellowing resistance. - Verbeter de elektrische en thermische prestaties.
Verbetert de isolatie, verhoogt de warmtegeleiding (voor warmtegeleidende vulstoffen) en verbetert de brandvertraging (voor magnesium-/aluminiumhydroxide). - Verbeter de glans, het gevoel en de kleur van het oppervlak.
Wordt veel gebruikt in coatings en kunststoffen, wat resulteert in gladdere, helderdere en aangenamere tactiele eigenschappen. - Voorkom oxidatie, zelfontbranding of reacties.
Vooral bij metaalpoeders (aluminium, zink) voorkomt modificatie oxidatie en zelfontbranding, waardoor de houdbaarheid verbetert. - Voldoen aan specifieke functionele eisen
Het doel is om hydrofobiciteit, oleofobiciteit, antibacteriële eigenschappen, antistatisch gedrag, magnetische stabiliteit en biocompatibiliteit te bereiken (voor medische poeders).
Samenvatting: Door modificatie kunnen poeders beter dispergeren, een hogere compatibiliteit bereiken, sterkere bindingen tot stand brengen, een hogere vulstofbelasting mogelijk maken, de kosten verlagen en de algehele prestaties verbeteren.
3. Methoden en apparatuur voor poedermodificatie
Methoden voor poedermodificatie kunnen worden onderverdeeld in chemische, fysische en mechanochemische benaderingen:
3.1 Chemische modificatie
- Silaankoppelingsmiddel: Introduceert organosiliciumgroepen op het poederoppervlak om de hydrofobiciteit en compatibiliteit met harsen te verbeteren.
- Titanaat/zirconaat-estermodificatie: Verbetert de oppervlakteactiviteit, de hechting tussen de componenten en de dispergeerbaarheid.
- Zuur/basebehandeling: Verwijdert oppervlakteverontreinigingen door middel van zure of alkalische reiniging en verhoogt het aantal actieve plaatsen.
- Oppervlaktecoating: Brengt een laag functioneel materiaal (bijv. aluminiumhydroxide, magnesiumhydroxide, siliciumdioxide) aan op het poeder om vlamvertragende, corrosiebestendige of waterafstotende eigenschappen te verkrijgen.
3.2 Fysieke modificatie
- Calcinatie bij hoge temperatuur/thermische behandeling: Verandert de oppervlaktestructuur van het poeder, waardoor de vloeibaarheid en dispergeerbaarheid verbeteren.
- Plasmabehandeling: Vormt functionele groepen op het poederoppervlak, waardoor de hydrofiliteit of oleofiliteit wordt verbeterd.
3.3 Mechanochemische modificatie
Mechanische energie activeert poederoppervlakken en verhoogt de reactiviteit met behulp van apparatuur zoals Three-Roller Coating Machines, Pin Mill Coating Machines, and Turbo Mill Coating Machines. Dit is met name belangrijk voor de bereiding van nanomaterialen. Verschillende poeders en toepassingen vereisen verschillende soorten modificatieapparatuur:
Drie-rollen coatingmachine (Drie-rollen coatingmachine)
- Principe en kenmerken: Het poeder wordt continu geschoren, geperst en tussen drie rollen bewerkt. Dit zorgt voor een grondige menging van het poeder en de modifier en een uniforme coating.
- Toepasselijke poeders: Zwaar/licht calciumcarbonaat, talk, witte roet, nanopoeders, enz.
- Doel van de wijziging:
- Verbeter de uniformiteit van het poederoppervlak.
- Verbeter de compatibiliteit met harsen, rubber en kunststoffen.
- Verminder de olieabsorptie en verbeter de doorstroming.
- Normale werking: Poeders worden gemengd met vloeibare of halfvloeibare additieven en in de driewalsmachine gevoerd. Meerdere pers- en schuifcycli zorgen voor een uniforme coating op het poederoppervlak.
Pinmolen Coating Machine (Pin Mill coatingmachine)
- Principe en kenmerken: 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.
- Toepasselijke poeders: Zwaar/licht calciumcarbonaat, talk, silicamicropoeder, titaniumdioxide, actieve oxidepoeders.
- Doel van de wijziging:
- Snelle oppervlaktecoating
- Verbeter de dispergeerbaarheid en voorkom agglomeratie.
- Verbeter de hechting aan organische matrices.
- Normale werking: Het poeder en de modifier worden gelijktijdig in de pinnenmolen gevoerd. De snelle rotatie en impact van de pinnen zorgen voor een uniforme oppervlaktebehandeling, waardoor dispersie en modificatie in één bewerking plaatsvinden.
Turbo-molencoatingmachine (Turbo Mill coatingmachine)
- Principe en kenmerken: In de turbomolen worden poeders blootgesteld aan botsingen en afschuiving onder invloed van een hogesnelheidsluchtstroom en schoepenwielen. Additieven worden toegevoegd door middel van verstuiving of atomisatie. Deze methode maakt ook droog ultrafijn malen en deeltjesclassificatie mogelijk.
- Toepasselijke poeders: Nanobariumsulfaat, silicamicropoeder, roet, titaniumdioxide, zinkoxide, thermisch geleidende vulstoffen, metaalpoeders en andere hoogwaardige poeders.
- Doel van de wijziging:
- Zorg voor een fijne oppervlaktecoating om de dispergeerbaarheid van nanodeeltjes te garanderen.
- Verbeter de thermische stabiliteit, brandvertragendheid of thermische geleidbaarheid.
- Maakt zeer nauwkeurige, energiezuinige droge modificatie mogelijk
- Normale werking: 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.
Handleiding voor het selecteren van modificatieapparatuur
| Poedertype | Typische coatingmachine | Belangrijkste modificatiedoelen |
|---|---|---|
| Calciumcarbonaat, talk, witte koolstofzwart | Drie-rollen coatingmachine | Gelijkmatige oppervlaktecoating, verminderde olieabsorptie, verbeterde dispergeerbaarheid |
| Functionele poeders, titaniumdioxide | Pinmolen Coating Machine | Snelle coating, verbeterde dispergeerbaarheid, voorkomt agglomeratie, versterkte hechting aan het grensvlak. |
| Nanopoeders, thermisch geleidende vulstoffen, metaalpoeders | Turbo-molencoatingmachine | Fijne coating, verbetering van de functionele prestaties, efficiënte droge modificatie |
Conclusie
Met behulp van driewals-, pinmolen- en turbomolen-coatingmachines kunnen poeders een zeer uniforme oppervlaktebehandeling krijgen, een verbeterde dispergeerbaarheid en compatibiliteit met matrices, een verminderde olieabsorptie en verbeterde mechanische en functionele prestaties. Verschillende machines zijn geschikt voor verschillende poedergroottes en modificatie-eisen. In de industrie is de keuze van de machine gebaseerd op het poedertype, de toepassing en de productiecapaciteit.
Bedankt voor het lezen. Ik hoop dat mijn artikel je helpt. Laat hieronder een reactie achter. Je kunt ook contact opnemen met de klantenservice van Zelda Online voor verdere vragen.
— Geplaatst door Emily Chen