Измельчение ультратонкого порошка Ученые всего мира называют технологию хай-теком века. После доработки свойства материалов существенно меняются. Оптические, электрические, магнитные и механические свойства изменяются. Тепловые, поверхностные и интерфейсные характеристики также изменяются. При использовании часто достигаются необычные эффекты.
Измельчение ультратонкого порошка обычно делится на микронные, субмикронные и нанопорошки. Международное научное сообщество обычно называет ультратонкие порошки with a particle size greater than 1μm micron-grade powders. Powders with a particle size of 0.1-1μm (i.e. 100nm-1000nm) are called submicron-grade powders. Powders with a particle size of 0.001-0.1μm (i.e. 1nm-100nm) are called nano-grade powders (also known as nanomaterials). In a broad sense, nanomaterials refer to materials with at least one dimension in the nanometer size.
Технология измельчения ультратонкого порошка относится к приготовлению и использованию вышеуказанного ультратонкого порошка и связанных с ним технологий. Содержание исследований включает технологию приготовления ультратонкого порошка, технологию классификации, технологию разделения, технологию сушки, технологию транспортировки, смешивания и гомогенизации, технологию модификации поверхности, технологию композитных частиц, технологию обнаружения, технологию упаковки, хранения и транспортировки и применения, технологию безопасности в процессе приготовления, хранения и транспортировки и т. д.
Характеристики ультрадисперсного порошка
- Он имеет огромную удельную площадь поверхности. С уменьшением размера частиц общее количество атомов на частицу уменьшается. Количество атомов на поверхности быстро увеличивается с уменьшением размера частиц. С увеличением удельной площади поверхности поверхностная энергия также увеличивается.
- Low melting point, unstable chemical properties.
- Легко образуются агломераты. Поскольку частицы малы и имеют большую поверхностную энергию, частицы имеют тенденцию автоматически агрегироваться для образования более крупных частиц, чтобы уменьшить поверхностную энергию. Это свойство создает большие трудности при приготовлении сверхтонких порошков. Чтобы предотвратить агломерацию, обычно добавляют полимеры или ионы электролита в качестве защитных агентов.
- Сильное поглощение света. Массовые металлы имеют низкое поглощение видимого света, сильную отражательную способность и имеют различный блеск. Однако металлические нанопорошки имеют сильное поглощение видимого света, слабую отражательную способность и почти полностью черные, а полоса поглощения света смещена в синюю сторону.
- Наночастицы проявляют суперпарамагнетизм или высокую коэрцитивность при критических размерах. Например, частицы α-железа, Fe3O4, α-Fe2O3 и Ni становятся суперпарамагнитными, когда их размеры составляют 5 нм, 16 нм, 20 нм и 15 нм соответственно. Наночастицы на основе железа обладают гораздо более сильным магнетизмом, чем объемные материалы. Они проявляют суперпарамагнетизм или высокую коэрцитивность. Сверхтонкий порошок железа (10 нм) представляет собой один магнитный домен. Он может выступать в качестве блока данных в высокоплотных магнитных запоминающих устройствах.
- Хорошая теплопроводность. Ультратонкий порошок практически не имеет термического сопротивления при низких температурах и обладает отличной теплопроводностью.
- Металлические микропорошки показывают резкое падение проводимости. Неметаллические порошки показывают резкое увеличение проводимости. Серебряный порошок при 10–15 нм становится непроводящим. SiO₂ при 15–20 нм становится проводящим.
- Механические свойства увеличиваются в 2 раза. Твердость меди с размером частиц 6 нм на 5001ТР3Т выше, чем у массивной меди.
Как выбрать процесс сверхтонкого измельчения?
Механическое сверхтонкое измельчение направлено на размер частиц d97 ≤ 10 мкм. Оно включает в себя как сухие, так и мокрые методы обработки.
Процесс сухого сверхтонкого измельчения является широко используемым процессом сверхтонкого измельчения для твердых и хрупких материалов. Производственный процесс короткий, и при производстве сухого порошка не требуется последующее фильтрование, сушка и другое оборудование для процесса дегидратации. Поэтому он имеет такие характеристики, как простота эксплуатации, легкость управления, низкие инвестиции и низкие эксплуатационные расходы.
Влажное сверхтонкое измельчение использует воду в качестве вспомогательного средства для измельчения. Влажное измельчение способствует дисперсии порошка. Высокая плотность воды улучшает тонкую классификацию. Она обеспечивает высокую эффективность, мелкий размер и узкое распределение. Производство сухого порошка требует оборудования для фильтрации и сушки. Высушенный порошок может агломерироваться и требовать деагломерации. Процесс требует большего количества оборудования и является более сложным.
Как выбрать оборудование для измельчения сверхтонких порошков?
Выбор оборудования имеет решающее значение для сверхтонкого измельчения. Он зависит от свойств материала, таких как твердость, плотность, влажность и размер исходного сырья. Также влияет производительность, тонкость продукта и распределение размера частиц. Чистота, форма частиц и настройка процесса также имеют значение. Оборудование должно соответствовать требованиям к размеру продукта, производительности и максимальному размеру исходного сырья.
For bulk industrial mineral ultrafine powders, like heavy calcium carbonate, talc, kaolin, and wollastonite. Dry ultrafine grinding equipment should be prioritized due to their lower unit value. Wet ultrafine grinding equipment is suitable for fine grinding of various hardness materials.
Воздухоструйные мельницы являются одним из основных видов оборудования для измельчения сверхтонких порошков. Они идеально подходят для тонких, высокочистых и ценных материалов. Они могут производить порошки с d97 = 3–5 мкм. Выход варьируется от десятков килограммов до нескольких тонн в час. Используется для неметаллических минералов, таких как тальк, графит, волластонит и каолин. Также используется для абразивов, химикатов, пигментов, фармацевтических препаратов, металлов и редкоземельных элементов.
Воздушные классификаторы мельниц широко используются в неметаллической минеральной промышленности. Обычно используются для каолина на основе угля, кальцита, мрамора, мела, талька и стеатита. Также используются для химикатов и пестицидов при сверхтонком измельчении. Типичная тонкость продукта достигает d97 = 10 мкм (1250 меш). С помощью высокопроизводительных классификаторов можно получать продукты с d97 = 5–7 мкм.
Шаровые мельницы are widely used for kaolin, heavy calcium carbonate, mica, and talc. They use balls or steel segments as grinding media. The product particle size distribution is generally wide. They are often used in closed-circuit grinding with classifiers. This ball mill-classifier dry closed-circuit process is used for ultrafine heavy calcium carbonate production. Feed size ≤5mm, with product fineness of d97 = 5–45μm.
The турбо мельница новое оборудование для измельчения тонкого и сверхтонкого порошка, разработанное в Китае. Подходит для измельчения известняка, кальцита, мрамора, талька, волластонита, каолина, барита, кварца и полевого шпата. Размер исходного материала ≤30 мм, с регулируемой тонкостью продукта в диапазоне d97 = 40–10 мкм (400–1250 меш).
Заключение
Ключ к выбору подходящего процесса и оборудования для измельчения ультратонкого порошка заключается в глубоком понимании характеристик материала, производственных требований и спецификаций продукта. Принимая во внимание такие факторы, как эффективность измельчения, распределение размеров частиц, потребление энергии и обслуживание оборудования, можно выбрать наиболее подходящий процесс и оборудование для повышения эффективности производства, снижения затрат и обеспечения качества продукта.
Эпический порошок
Epic Powder, более 20 лет опыта работы в отрасли сверхтонких порошков. Активно продвигаем будущее развитие сверхтонких порошков, уделяя особое внимание процессам дробления, измельчения, классификации и модификации сверхтонких порошков. Свяжитесь с нами для бесплатной консультации и индивидуальных решений! Наша команда экспертов стремится предоставлять высококачественные продукты и услуги для максимизации ценности вашей обработки порошков. Epic Powder — ваш надежный эксперт по обработке порошков!