Cerámica de nitruro de silicio: el "líder" en cuatro campos principales.
El nitruro de silicio (Si3N4) es un compuesto unido covalentemente compuesto de silicio y nitrógeno. Fue descubierto en 1857 y producido en masa como material cerámico en 1955. Las cerámicas de nitruro de silicio tienen muchas ventajas que los materiales metálicos y poliméricos no tienen, como la resistencia a altas temperaturas (la resistencia a la flexión puede alcanzar más de 350 MPa a 1200 °C). ), resistencia a la corrosión ácida y alcalina, autolubricación, etc., y se utilizan ampliamente en las industrias aeroespacial, de defensa nacional y militar. , ampliamente utilizado en el campo mecánico.
campo mecanico
Las cerámicas de nitruro de silicio se utilizan principalmente en la industria de la maquinaria como válvulas, tuberías, muelas clasificadoras y herramientas de corte cerámicas. Las bolas de rodamientos cerámicos de nitruro de silicio más utilizadas son las bolas de rodamientos cerámicos de nitruro de silicio.
Las bolas con cojinetes de nitruro de silicio pueden girar hasta 600.000 revoluciones por minuto durante su uso. Se utilizan principalmente en husillos de máquinas herramienta de precisión, rodamientos de alta velocidad para husillos eléctricos, motores aeroespaciales, rodamientos de motores de automóviles y otros rodamientos de equipos.
Las bolas para rodamientos cerámicos de nitruro de silicio tienen ventajas sobresalientes en comparación con las bolas de acero: baja densidad, resistencia a altas temperaturas, autolubricación y resistencia a la corrosión. Como cuerpo giratorio de alta velocidad, la bola de cerámica genera tensión centrífuga y la baja densidad del nitruro de silicio reduce la tensión centrífuga en el anillo exterior del cuerpo giratorio de alta velocidad. Las cerámicas densas de Si3N4 también exhiben alta tenacidad a la fractura, propiedades de alto módulo y propiedades autolubricantes, y pueden resistir excelentemente una variedad de desgaste y soportar ambientes hostiles que pueden causar que otros materiales cerámicos se agrieten, deformen o colapsen, incluidas temperaturas extremas y grandes diferencias de temperatura. , Vacío ultraalto. Se espera que los rodamientos de nitruro de silicio encuentren una amplia aplicación en diversas industrias.
Campo de materiales transparentes a las olas.
Las cerámicas porosas de nitruro de silicio tienen una resistencia a la flexión relativamente alta y una densidad más baja, que es uno de los factores clave para su aplicación en el sector aeroespacial. También es resistente a la fluencia (en comparación con los metales), lo que mejora la estabilidad de la estructura a altas temperaturas. Este material tiene una variedad de propiedades adicionales, incluyendo dureza, propiedades electromagnéticas y resistencia térmica, y se utiliza como material transparente a las ondas para fabricar radomos y ventanas de antena. Con el desarrollo de la industria de defensa nacional, los misiles se están desarrollando hacia un alto número de Mach, una amplia banda de frecuencia, multimodo y guía de precisión. Las cerámicas de nitruro de silicio y sus materiales compuestos tienen excelentes propiedades como protección térmica, transmisión de ondas y capacidad de carga, lo que las convierte en una de la nueva generación de materiales transparentes a las ondas de alto rendimiento estudiadas.
campo semiconductor
Además de excelentes propiedades mecánicas, las cerámicas de nitruro de silicio también exhiben una gama de excelentes propiedades de conductividad térmica, lo que las hace adecuadas para su uso en el exigente campo de los semiconductores. La conductividad térmica es la capacidad inherente de un material para transferir o conducir calor. Debido a la composición química y microestructura únicas del nitruro de silicio, tiene excelentes propiedades integrales en comparación con las cerámicas de alúmina y las cerámicas de nitruro de aluminio.
Campo de biocerámica
Como nueva generación de materiales biocerámicos, las cerámicas de nitruro de silicio no solo tienen las excelentes cualidades de los materiales cerámicos, sino que también tienen buenas propiedades radiográficas, propiedades antiinfecciosas, propiedades de biocompatibilidad y propiedades de osteointegración.
Las excelentes propiedades mencionadas anteriormente de las cerámicas de nitruro de silicio las convierten en un biomaterial ideal y se utilizan en biosensores, columna vertebral, ortopedia, odontología y otros implantes.
¿Cómo elegir un proceso de molienda ultrafino adecuado para la producción de pigmentos?
Los pigmentos, como colorante, son muy utilizados en diversos campos: como pinturas, tintas, plásticos, tejidos, cosmética, alimentación, etc. Podemos dividir a grandes rasgos los colorantes en dos tipos: pigmentos insolubles y colorantes solubles. Debido a la insolubilidad de los pigmentos, su intensidad colorante y su color se verán directamente afectados por el tamaño y la morfología de las partículas de pigmento. Por lo tanto, elegir un proceso de molienda y pulverización ultrafino adecuado y eficiente mejorará significativamente el rendimiento colorante del pigmento en el material de la matriz. Además, las partículas de pigmento de cierto tamaño y forma pueden cambiar la absorción y dispersión de la luz de diferentes espectros, cambiando así el color y dando a la superficie del material base una apariencia específica.
Rectificado por impacto
Los molinos de impacto mecánicos se pueden utilizar para la molienda fina de materiales blandos a semiduros. Los rangos de finura típicos para el tamaño medio de partículas son de 20 a 500 µm. Una variedad de tipos de rotor garantiza temperaturas estables durante el rectificado. Estas características de los molinos los hacen adecuados para desaglomerar partículas de pigmento después del secado. Además, el diseño limpio y fácil de operar le permite cambiar rápidamente entre diferentes materiales. Al mismo tiempo, gracias a la gran variedad de herramientas abrasivas que se pueden instalar en el molino, con ellas se pueden procesar diferentes productos y alcanzar distintas finuras de material.
Rectificadora de impacto con clasificador.
Este tipo de molino clasificador ofrece la posibilidad de lograr funciones tanto de molienda como de clasificación en un solo sistema. El clasificador CSM es una combinación de un clasificador de impacto fino y un clasificador de rueda guía. Utilizando dos motores independientes, uno para el disco abrasivo y el otro para la rueda niveladora, el CSM puede ajustar con precisión la velocidad de la rueda niveladora para obtener una amplia gama de finura del producto final desde d97=9μm hasta 200μm. Al utilizar la geometría del impulsor clasificador y el sello de aire entre la rueda clasificadora y la cubierta superior de la máquina, se garantiza un control preciso del límite superior del tamaño de partícula del material triturado, logrando así una clasificación fina.
Molino de chorro de lecho fluidizado
Este molino de chorro es adecuado para la trituración ultrafina de materiales de diversas durezas (de blandos a extremadamente duros). En el área de molienda, las partículas son impulsadas por un flujo de aire de alta velocidad para chocar y triturarse entre sí. No hay piezas de molienda adicionales. El clasificador dinámico controla el tamaño máximo de partícula. La velocidad del flujo de aire en la salida de la boquilla en la cámara de molienda puede alcanzar de 500 a 600 m/s. Debido a que en el lecho fluidizado se puede generar una alta energía de molienda y velocidad de impacto, es posible lograr una finura D50 de 1 a 5 µm.
Si los productos que se muelen son pigmentos orgánicos, se debe prestar especial atención a los valores característicos que pueden provocar explosiones de polvo. Esto implica principalmente energía crítica, temperatura crítica y valor Kst. Según estos datos, se debe proporcionar una protección adecuada cuando se superen los valores límite. La primera solución es construir en fábrica un dispositivo resistente a los golpes de presión, que incluya elementos especiales como válvulas de protección contra explosiones y discos de ruptura. La segunda solución es operar bajo gas inerte y controlar de manera confiable el contenido de oxígeno de la planta.
El uso de un proceso de molienda ultrafino adecuado puede producir pigmentos de alta calidad con características de flujo especiales y lograr la finura y calidad requeridas para el producto final. Este proceso optimizado de molienda y trituración ultrafina también aumenta el valor del producto y reduce el consumo de energía y otros costos de producción.
¿Son demasiado grandes los tamaños de partículas de las materias primas y materiales auxiliares? Pruebe el molino de chorro
En comparación con otros tipos de pulverizadores, la principal ventaja de un pulverizador de chorro es que puede pulverizar materiales cristalizados hasta un tamaño de partícula promedio de 1 a 10 micrones y al mismo tiempo dentro de un rango de tamaño de partícula muy estrecho.
Normalmente, un molino de chorro triturará materiales friables o cristalinos hasta un tamaño de partícula promedio de 1 a 10 micrones. Ciertos productos, como determinados compuestos de molibdeno, pigmentos para pinturas y productos similares, pueden reducirse a partículas de 200 nanómetros. Las partículas de más de 10 micrones suelen ser polímeros difíciles de romper, como compuestos de tóner o ceras duras, y algunos materiales orgánicos, pero si se requieren tamaños mayores, muchas se pueden reducir reduciendo la potencia del molino de chorro o aumentando la alimentación. tasa.
El principio de funcionamiento de la trituradora de flujo de aire es: el aire comprimido se seca y, después del secado, ingresa a la cámara de trituración a través de la boquilla. En la cámara de trituración, los materiales se pueden triturar mediante un flujo de aire a alta presión. Posteriormente, los materiales gruesos y finos se pueden separar bajo la fuerza centrífuga generada por la turbina de clasificación. Las partículas que cumplen con los requisitos de tamaño de partícula ingresan al separador ciclónico y al colector de polvo y se recolectan, mientras que las partículas que no cumplen con los requisitos continúan siendo trituradas. Las características de rendimiento del pulverizador de chorro incluyen principalmente los siguientes puntos:
1. Hay un dispositivo de clasificación vertical en el interior que puede ajustar el tamaño de las partículas del producto. El tamaño de las partículas trituradas es bueno y la distribución del tamaño de las partículas es relativamente estrecha. 2. Se puede utilizar en serie con un clasificador de múltiples etapas para formar múltiples segmentos de granularidad al mismo tiempo. 3. El equipo es muy cómodo de desmontar y montar, y fácil de limpiar. No hay puntos muertos en la pared interior, por lo que se puede limpiar a fondo. 4. Funciona de forma hermética, lo que reduce el ruido de funcionamiento, reduce la generación de polvo y es respetuoso con el medio ambiente. 5. El sistema de control es fácil de operar y el equipo funciona de manera segura y confiable.
¿Qué materiales se pueden moler mediante fresado por chorro?
Cualquier polvo cristalino o friable se puede moler en un molino de chorro. Los materiales húmedos también se pueden secar y moler rápidamente simultáneamente utilizando aire caliente o vapor sobrecalentado.
¿Cuáles son las características de los productos de trituración por chorro?
Una de las características más importantes de los productos del molino de chorro es el aumento sustancial de la superficie. Cuando se reduce a 5 micrones, el número de partículas en un producto de malla 30 aumenta 1.643.000 veces y el área de superficie aumenta 118 veces. Esto acorta el tiempo de reacción de los productos químicos. Aumenta la potencia del fármaco al aumentar la superficie, por lo que se requiere una dosis más baja de fármaco para realizar el mismo trabajo.
¿Cómo ajustar el tamaño de las partículas en un molino de chorro?
El tamaño de las partículas se ajusta principalmente mediante cambios en la velocidad de alimentación. Cuando se reduce la velocidad, se producen partículas más finas porque hay más energía por partícula disponible para acelerarlas. Las colisiones se vuelven más violentas y el gradiente de presión aumenta. Ciertos productos requieren una energía aplicada extremadamente alta para molerse. Asimismo, para una velocidad determinada, cuanto más pequeña sea la partícula, menor será la energía de cada colisión. Para lograr una mayor reducción de tamaño, se debe aumentar la velocidad de las partículas.
¿Es el aire comprimido el único gas que impulsa un pulverizador a chorro?
Comercialmente, el aire comprimido es, con diferencia, el gas más utilizado, pero en equipos grandes, principalmente para moler pigmentos de dióxido de titanio, se utiliza vapor sobrecalentado (no hay humedad presente en el estado sobrecalentado).
¿Cuánta contaminación causa un molino de chorro al producto?
Un molino de chorro correctamente especificado no causará ninguna contaminación del producto, o será tan pequeña que será indetectable y sin importancia. Al moler materiales como alúmina, sílice, óxido de hierro, etc., el molino de chorro está revestido con cerámicas de carburo de tungsteno o carburo de silicio con una dureza de 9,6 (el diamante es 10). Estos revestimientos se han desarrollado durante 35 años y son uno de los primeros usos de este tipo de revestimiento cerámico.
¿Se puede utilizar un molino de chorro sólo para reducir el tamaño de las partículas?
Los molinos de chorro tienen muchas aplicaciones además de la reducción de tamaño. Uno de los usos secundarios importantes de un molino de chorro es mezclar polvos. Se pueden introducir dos o más corrientes de material al mismo tiempo en el molino de chorro, logrando así una mezcla perfecta y uniforme en el extremo de salida. Un producto también se puede recubrir y mezclar con otro producto. En algunos casos, los aditivos líquidos se inyectan bajo presión directamente en la cámara de molienda a través de una o más boquillas atomizadoras. Otro uso del fresado con aire es pulir los bordes afilados de las partículas para que fluyan o se compriman mejor.
Aplicación de la tecnología de molienda ultrafina en el procesamiento de productos agrícolas.
Los alimentos en polvo desempeñan un papel importante en la vida diaria de las personas y en el procesamiento de alimentos. Como el polvo se utiliza con frecuencia en los alimentos, para satisfacer las diversas necesidades de las personas al utilizar alimentos en polvo, es necesario comprender los métodos de procesamiento del polvo. y diversos cambios en las propiedades de procesamiento, la tecnología de procesamiento de polvo es investigada y desarrollada continuamente por investigadores relevantes. Entre los muchos tipos de tecnologías de procesamiento de polvos y materias primas para el procesamiento de alimentos, la tecnología de molienda ultrafina es una tecnología emergente de procesamiento de productos agrícolas que puede preparar polvo ultrafino de manera efectiva. Esta tecnología puede aumentar la tasa de utilización de materiales procesados y mejorar las características de procesamiento, mejorar la calidad del producto y hacerlo ampliamente utilizado en la industria de procesamiento de alimentos. Al resumir el principio de funcionamiento y las características de uso de la tecnología de equipos de molienda ultrafina, este documento se centra en el uso real de la tecnología de equipos de molienda ultrafina en varios campos, presenta perspectivas importantes para las perspectivas de desarrollo de la tecnología de molienda ultrafina y resume las aplicaciones actuales de esta tecnología. . Problemas que deben resolverse urgentemente.
1. Velocidad de trituración rápida y buena controlabilidad de la temperatura.
Básicamente, no hay sobrecalentamiento durante todo el proceso de la tecnología de molienda ultrafina y también puede funcionar a bajas temperaturas. Es una tecnología de molienda a baja temperatura. El proceso de micronización dura poco tiempo y la mayoría de los componentes químicos biológicamente activos no serán eliminados por el proceso, lo que favorece la producción de todos los productos micronizados de alta calidad necesarios. La tecnología de molienda ultrafina puede utilizar molienda a temperatura media, baja o ultrabaja según las necesidades de los diferentes materiales, de modo que las propiedades y los requisitos de procesamiento de los materiales puedan lograr los resultados deseados.
2.El tamaño de partícula del polvo es pequeño y está distribuido uniformemente, lo que mejora las propiedades físicas y químicas del material y aumenta la velocidad de reacción.
Dado que la fuerza externa utilizada por la tecnología de molienda ultrafina sobre las materias primas es muy uniforme, el polvo resultante tiene una distribución uniforme del tamaño de partículas. Después de varias tecnologías de procesamiento de molienda ultrafina, la gravedad específica y el área superficial del material aumentan gradualmente. Cuando se llevan a cabo diversas reacciones biológicas y químicas, el área de contacto aumenta y se mejoran la velocidad de disolución, la velocidad de reacción, etc. Las investigaciones han descubierto que cuando la fibra de avena se pulveriza ultrafinamente y luego se agrega a la masa de harina de trigo, el grado de pulverización ultrafina es directamente proporcional al contenido de humedad y la elasticidad de la masa. La tecnología de molienda ultrafina ahorra tiempo de producción y mejora la eficiencia de la producción. Las investigaciones muestran que cuando la paja de los cultivos se pulveriza ultrafinamente, las propiedades físicas y químicas cambian significativamente, los componentes estructurales de la fibra vegetal se pueden utilizar racionalmente y se reduce la absorción de la fibra vegetal en el cuerpo animal.
3.Ahorre el procesamiento de materias primas y mejore la utilización de las mismas.
Algunos materiales fibrosos no son adecuados para los métodos de trituración convencionales. La formación de partículas más grandes provocará un gran desperdicio de materias primas y la mayoría de los procesos de producción requieren procesos intermedios para cumplir con los requisitos. Los productos producidos mediante tecnología de molienda ultrafina se pueden utilizar directamente en el proceso de producción y son adecuados para el uso de materias primas raras y preciosas.
4.Reducir la contaminación ambiental circundante y mejorar la calidad de los materiales procesados.
Todo el proceso de molienda ultrafina se lleva a cabo en un ambiente cerrado, lo que evita la contaminación externa durante este proceso y no causa contaminación al mundo exterior. Esta tecnología es adecuada para su uso en alimentos y productos médicos bajo requisitos ambientales de alto nivel. La tecnología de molienda ultrafina es un proceso de procesamiento físico que no se adultera ni se mezcla con otras sustancias. Especialmente durante el procesamiento de la medicina herbaria china, se garantizará la naturalidad. Por tanto, esta tecnología garantiza la naturalidad y seguridad de las materias primas.
5. Mejorar la digestión y absorción de nutrientes del cuerpo.
Según la investigación, después de que el material pulverizado ultrafinamente ingresa al sistema digestivo, su tamaño de partícula es muy pequeño, de 10 a 25 μm o incluso menos. Los nutrientes no se liberarán después de un recorrido largo y complicado y, debido a que las partículas son más pequeñas, son más fácilmente absorbidas por el revestimiento del intestino delgado, aumentando así la tasa de excreción de nutrientes y dando a las materias primas más tiempo para ser absorbido y utilizado.
8 de los polvos cerámicos más populares actualmente
Las cerámicas avanzadas tienen excelentes propiedades mecánicas, acústicas, ópticas, térmicas, eléctricas, biológicas y de otro tipo, y se pueden ver en todas partes en campos de tecnología de punta, como el aeroespacial, la información electrónica, la biomedicina y la fabricación de equipos de alta gama. Existen muchos tipos de cerámicas, y las cerámicas con diferentes composiciones tienen sus propias características, como la resistencia a la oxidación de las cerámicas de alúmina, la alta resistencia y resistencia a la corrosión eléctrica de las cerámicas de nitruro de silicio, la alta tenacidad y biocompatibilidad de las cerámicas de circonio, etc.
Alúmina de alta pureza
La alúmina de alta pureza tiene las ventajas de alta pureza, alta dureza, alta resistencia, resistencia a altas temperaturas, resistencia al desgaste, buen aislamiento, propiedades químicas estables, rendimiento moderado de contracción a altas temperaturas, etc. Tiene buenas propiedades de sinterización y no tiene comparación con la alúmina ordinaria. polvo. Con propiedades ópticas, eléctricas, magnéticas, térmicas y mecánicas, es uno de los materiales de alta gama con mayor valor añadido y el más utilizado en la química moderna. Como categoría representativa de productos de alúmina de alto rendimiento, la alúmina de alta pureza se utiliza ampliamente en industrias de alta tecnología y vanguardia, como materiales fluorescentes, cerámicas transparentes, dispositivos electrónicos, nuevas energías, materiales catalíticos y materiales aeroespaciales.
boehmita
La boehmita contiene un agua cristalina con la fórmula química γ-Al2O3·H2O o γ-AlOOH, que es un tipo de hidrato de óxido de aluminio.
Nitruro de aluminio
Basado en el desarrollo actual de chips electrónicos cuyo rendimiento integral es cada vez mayor y cuyo tamaño total es cada vez más pequeño, la densidad del flujo de calor mostrada durante el proceso de trabajo de los chips electrónicos también ha aumentado significativamente. Por lo tanto, seleccionar materiales y procesos de embalaje adecuados y mejorar las capacidades de disipación de calor de los dispositivos se han convertido en obstáculos técnicos en el desarrollo de dispositivos eléctricos. Los propios materiales cerámicos tienen propiedades como alta conductividad térmica, buena resistencia al calor, alto aislamiento, alta resistencia y coincidencia térmica con materiales de chips, lo que los hace muy adecuados como sustratos de embalaje de dispositivos de potencia.
Nitrido de silicona
Actualmente, el nitruro de silicio se utiliza principalmente como material cerámico, y las cerámicas de nitruro de silicio son un material clave indispensable en la tecnología industrial, especialmente en la tecnología de vanguardia.
alúmina esférica
Entre muchos materiales en polvo térmicamente conductores, la alúmina esférica se basa en su alta conductividad térmica, alto coeficiente de llenado, buena fluidez, tecnología madura, especificaciones ricas y precio relativamente razonable. Se ha convertido en la categoría de polvo conductor térmico más común en el campo de la conductividad térmica de alta gama. en la industria del polvo conductor térmico.
titanato de bario
El titanato de bario (BaTiO3) es una estructura de perovskita de tipo ABO3. Desde que se descubrieron las excelentes propiedades dieléctricas de la cerámica de titanato de bario en la primera mitad del siglo XX, se ha utilizado como material dieléctrico para condensadores. Actualmente es el material dieléctrico más utilizado. Uno de los polvos cerámicos electrónicos más comunes es también el material base para la fabricación de componentes electrónicos, por lo que se le llama la "columna vertebral de la industria cerámica electrónica".
Circonio nanocompuesto
La circona nanocompuesta es un tipo de circona que puede mantener la fase tetragonal o cúbica a temperatura ambiente después de añadir estabilizadores. Los estabilizadores son principalmente óxidos de tierras raras (Y2O3, CeO2, etc.) y óxidos de metales alcalinotérreos (CaO, MgO, etc.).
Carburo de silicio de alta pureza
Los materiales de carburo de silicio se pueden dividir principalmente en dos categorías: cerámicos y monocristalinos. Como material cerámico, sus requisitos de pureza no son muy estrictos en los campos de aplicación generales.
Proceso de modificación de la superficie del polvo.
La modificación de la superficie del polvo también se denomina modificación de la superficie del polvo. Con el desarrollo de nuevas tecnologías modernas, nuevos procesos y nuevos materiales, los materiales compuestos funcionales tienen un impacto vital. La modificación de la superficie es el cambio intencionado de las propiedades físicas y químicas de la superficie de un determinado material mediante métodos físicos, químicos, mecánicos y de otro tipo, como la estructura de la superficie y los grupos funcionales, la energía de la superficie, las propiedades eléctricas, las propiedades ópticas, las propiedades de adsorción y la reactividad, etc. Lograr la compatibilidad, dispersión y mejora integral del rendimiento entre diferentes materiales. Este artículo analiza brevemente el proceso de ingeniería de modificación de superficies de polvos inorgánicos.
Los procesos de modificación de superficies se dividen principalmente en tres categorías: proceso seco, proceso húmedo y proceso compuesto. Aquí nos centramos en los dos primeros procesos.
Modificación seca
El proceso de modificación en seco significa que el polvo se mantiene siempre en estado seco y se dispersa, recubre, acopla, etc. en un ambiente seco. Hay procesos de producción continuos y procesos de producción intermitentes, y el proceso es simple y flexible.
El efecto de modificación del proceso de modificación en seco está relacionado principalmente con la forma del impulsor, la velocidad de rotación, la temperatura, la tasa de llenado, el tiempo de mezcla, el método de adición y la cantidad de modificador, etc. El diseño interno es para proporcionar diferente potencia a los materiales a lograr una mezcla uniforme. La tasa de llenado afecta directamente la operación de todo el material en el equipo. Si hay demasiada tasa de llenado, no habrá espacio para el movimiento en el interior. Si hay una tasa de llenado demasiado baja, las cuchillas no pueden hacer contacto completo con el material y el material no puede alcanzar la energía cinética requerida. Generalmente, la superficie del polvo inorgánico requiere una cierta temperatura para adsorberse o reaccionar con el modificador y lograr el efecto de modificación.
El proceso de producción continua en seco se refiere al proceso de producción de agregar materiales continuamente y agregar modificadores continuamente.
El anfitrión de modificación de este proceso generalmente alimenta los materiales mediante medición, incluido un dispositivo de alimentación de modificador, principalmente mediante medición de pérdida de peso, medición de flujo, medición de presión, etc. No es necesario diluir el modificador, el polvo y el modificador están bien dispersos. y el tiempo de modificación relativo es corto. Debido al proceso continuo automático o semiautomático, la intensidad de mano de obra es baja, la eficiencia de producción es alta y es adecuado para la producción industrial a gran escala. Debido a la alimentación continua, es inflexible cambiar de material y no es adecuado para producción de pequeño volumen y cambios frecuentes de material.
El efecto de modificación de la superficie del polvo no solo está relacionado con el tamaño de las partículas, sino que también se ve afectado por muchos factores. Se deben seleccionar diferentes modificadores para diferentes sistemas.
Efecto de la tecnología de molienda ultrafina en polvos biológicos
Los campos de aplicación de la tecnología de molienda ultrafina y de los equipos para polvos son cada vez más amplios. Debido al rápido desarrollo de diversas industrias, los requisitos para las propiedades físicas y químicas de los polvos, como el tamaño de las partículas, son cada vez mayores. Los polvos que cumplen con las propiedades físicas requeridas a menudo pueden aportar una mejor experiencia y valor agregado al producto. La tecnología de molienda ultrafina se desarrolló para adaptarse al desarrollo de la alta tecnología moderna y se usa ampliamente en alimentos, medicina tradicional china y otros campos de procesamiento.
Tecnología de molienda ultrafina
La tecnología de molienda ultrafina se originó en la década de 1970. Se refiere a una nueva tecnología de procesamiento que utiliza métodos de procesamiento mecánico como impacto, colisión, cizallamiento, molienda, dispersión, clasificación y recubrimiento de superficies para triturar materiales al nivel de micras; específicamente, se refiere al uso de maquinaria o la tecnología operativa que utiliza energía fluida para superar la cohesión interna de los sólidos y triturar materiales de 0,5 a 5 mm en polvos ultrafinos con un diámetro de menos de 10 μm.
Tipos de tecnología de molienda ultrafina
En la actualidad, existen dos tipos de tecnologías de micronización: método de trituración física y método de síntesis química. Los métodos de pulverización física incluyen el método en fase sólida, el método en fase líquida y el método en fase gaseosa. Se basan principalmente en la acción mecánica de equipos de uso común, como molinos de bolas, pulverizadores de impacto, pulverizadores de chorro y pulverizadores ultrafinos de vibración de alta frecuencia, o utilizan alta presión y alta velocidad. La energía del flujo de aire hace que se produzcan partículas de material. Fuerzas violentas de impacto, colisión y fricción entre sí, aplastando así el material. Este método tiene bajo costo y alto rendimiento, y es el principal medio para preparar polvo ultrafino. El método de síntesis química utiliza moléculas, iones y átomos para sintetizar aún más polvos de tamaño micrométrico, submicrónico o incluso nanométrico. Sin embargo, el rendimiento es bajo, el costo de procesamiento es alto y el rango de aplicación es limitado.
El principio de la molienda ultrafina.
Para la molienda ultrafina de materiales medicinales chinos y alimentos saludables, se refiere principalmente a la molienda ultrafina a nivel celular (conocida como rotura de la pared celular). La rotura celular se refiere a la operación de trituración con el fin de romper las paredes celulares de los materiales vegetales.
La molienda ultrafina se basa en el principio de la tecnología de micrones. Con la ultramicronización de sustancias, su disposición molecular superficial, estructura de distribución de electrones y estructura cristalina cambian, lo que resulta en efectos de superficie, efectos de tamaño pequeño, efectos cuánticos y efectos macroscópicos de túnel cuántico que los materiales a granel (granulares) no tienen, lo que hace que En comparación con las partículas macroscópicas, los productos ultrafinos tienen una serie de excelentes propiedades físicas, químicas y de superficie de interfaz.
Efecto de la tecnología de molienda ultrafina en polvos biológicos
La tecnología de pulverización ultrafina procesa materias primas en polvos ultrafinos mediante impacto, colisión, trituración y otros medios de los materiales, de modo que sus propiedades físicas y químicas y funciones estructurales tienen ciertos cambios, incluido el alto tamaño de partícula de las materias primas en polvo. Cambios en la clasificación de precisión y en la actividad de la superficie.
(1) El impacto de la molienda ultrafina en la extracción de ingredientes activos del polvo: mejora de la tasa de disolución de ingredientes activos, nutrientes, oligoelementos y otros ingredientes de las materias primas. Al comparar las velocidades de disolución del polvo fino de astrágalo y el polvo ultrafino mediante el método de disolución in vitro, se encontró que la disolución del polisacárido de astrágalo está estrechamente relacionada con el tamaño de partícula del polvo; También se estudió el impacto de la tecnología de molienda ultrafina en los ingredientes activos de Rhodiola rosea, Ganoderma lucidum y otras materias primas.
(2) El efecto de la molienda ultrafina sobre la biodisponibilidad del polvo: aumentar la digestión y la absorción en el cuerpo, mejorar la biodisponibilidad y mejorar la utilización del producto. La tecnología de pulverización ultrafina puede retener los componentes bioactivos de las partículas de polvo.
(3) El impacto de la molienda ultrafina en las características de procesamiento del polvo: mejora las características de procesamiento de las materias primas, aumenta la utilización del material y ahorra recursos. Las investigaciones muestran que la molienda ultrafina puede mejorar significativamente su capacidad de retención de agua a alta temperatura, su transparencia y su rendimiento de sedimentación, al tiempo que reduce el tamaño de las partículas.
La tecnología de molienda ultrafina se utiliza ampliamente en muchos campos.
La tecnología de molienda ultrafina es una tecnología de molienda que muele materias primas al nivel de micras o submicras y se ha utilizado ampliamente en muchos campos.
En la actualidad, la tecnología de molienda ultrafina incluye principalmente los siguientes métodos comunes.
Tecnología de molienda ultrafina
Método de molienda: utilice los medios de molienda en el molino de arena para girar y chocar con las materias primas a alta velocidad para triturar las materias primas a niveles nanométricos. Especialmente para las necesidades de trituración que requieren alta precisión y uniformidad, los molinos de arena se utilizan más comúnmente.
Máquina peletizadora de alta presión: utiliza alta presión para presionar las materias primas a través de un molde con poros finos para lograr su trituración. Este método es adecuado para materiales que tienen requisitos especiales en cuanto a la forma y distribución de las partículas.
Método de energía de fluido de aire: las materias primas se rompen mediante el impacto y la colisión de un flujo de aire de alta velocidad y luego se clasifican y separan a través del clasificador. Este método es adecuado para ocasiones en las que el tamaño de las partículas y la precisión de clasificación del material triturado son altos.
Los antecedentes de la tecnología de molienda ultrafina se remontan al desarrollo de la ciencia química y de materiales moderna.
Con el avance de la ciencia y la tecnología y el desarrollo de la industrialización, la gente tiene una demanda cada vez mayor de preparación de partículas finas. El ámbito de aplicación de la tecnología de molienda ultrafina incluye materiales electrónicos de nueva energía, recubrimientos, alimentos, cerámica, medicina, cosméticos y muchos otros campos.
Campo de aplicación
En el campo de los materiales electrónicos de nueva energía, la tecnología de molienda ultrafina puede moler materiales electrónicos al nivel nanométrico, aumentar el área de superficie y la reactividad de los materiales electrónicos y mejorar el rendimiento y la confiabilidad de los materiales.
La tecnología de molienda ultrafina se puede utilizar en la preparación de materiales para baterías, materiales semiconductores, etc., y es de gran importancia para promover el desarrollo y la innovación de la industria electrónica.
En el campo de los alimentos, la tecnología de molienda ultrafina puede moler materias primas alimentarias al nivel de micras, aumentar la uniformidad y el sabor del producto y mejorar la calidad y el sabor de los alimentos.
La tecnología de molienda ultrafina se puede utilizar en la preparación de café, condimentos, cacao en polvo, especias, aditivos para bebidas de té, cereales y otros alimentos, y desempeña un papel importante en la mejora de la competitividad de los productos en el mercado y la satisfacción del cliente.
En el campo de los recubrimientos y las cerámicas, la tecnología de pulverización ultrafina puede triturar pigmentos y cargas al nivel de micras, aumentar la saturación del color y la textura de los recubrimientos y las cerámicas y mejorar el antienvejecimiento y la durabilidad de los productos. La tecnología de molienda ultrafina se puede aplicar a la preparación de revestimientos, cerámicas y otros productos, y desempeña un papel importante en la mejora de la calidad del producto y los efectos de color.
En el campo de la medicina, la tecnología de molienda ultrafina puede moler materias primas de medicamentos a un nivel nanométrico, aumentando así la solubilidad de los medicamentos, mejorando la biodisponibilidad y logrando una liberación controlada y específica.
La tecnología de molienda ultrafina se puede aplicar a preparaciones sólidas orales, inyecciones, preparaciones de cápsulas, etc., y desempeña un papel clave en el desarrollo y producción de fármacos.
En el campo de los cosméticos, la tecnología de molienda ultrafina puede moler ingredientes activos y pigmentos al nivel de micras, aumentar la estabilidad y adsorción del producto y mejorar la permeabilidad y eficacia de la piel.
La tecnología de molienda ultrafina se puede utilizar en la preparación de productos para el cuidado de la piel, cosméticos, lápices labiales, sombras de ojos y otros productos, lo cual es de gran importancia para mejorar la calidad y el efecto del producto.
En la actualidad, la tecnología de molienda ultrafina del mercado ha alcanzado un nivel muy alto. Al optimizar la estructura del equipo y los parámetros del proceso, los molinos ultrafinos modernos pueden lograr una mayor eficiencia de molienda, un mejor control del tamaño de las partículas de molienda y un menor consumo de energía.
Algunas trituradoras ultrafinas avanzadas también están equipadas con sistemas de control inteligentes para realizar operaciones y monitoreo automatizados, mejorando la eficiencia y la estabilidad de la producción.
La tecnología de molienda ultrafina tiene amplias perspectivas de aplicación. Las tendencias de desarrollo futuras se centrarán principalmente en mejorar la eficiencia de la molienda y la precisión del control del tamaño de las partículas, desarrollar tecnologías de molienda más ultrafinas con propiedades específicas e investigar métodos de preparación para productos más funcionales.
7 flujos de proceso básicos de molienda ultrafina
El proceso de molienda ultrafina mecánica generalmente se refiere al proceso de molienda y clasificación para preparar la distribución del tamaño de partículas d97≤10μm, que se divide en método seco y método húmedo. La operación de la unidad de molienda ultrafina (es decir, molienda ultrafina de una etapa) utilizada actualmente en la industria tiene los siguientes flujos de proceso:
Proceso de apertura
Generalmente, los molinos de flujo de aire, como los de tipo plano o de disco, de tipo de tubo circulante, etc., suelen utilizar este proceso de circuito abierto porque tienen una función de autocalibración. Además, este proceso se utiliza a menudo para la molienda ultrafina intermitente.
La ventaja de este flujo de proceso es que el proceso es simple. Sin embargo, para los molinos ultrafinos que no tienen la función de autoclasificación, dado que no hay un clasificador en este proceso, los productos en polvo ultrafinos calificados no se pueden separar a tiempo. Por lo tanto, el rango de distribución del tamaño de partículas de los productos generales es amplio.
Proceso de circuito cerrado
Este proceso consta de un clasificador y un triturador ultrafino formando un sistema de circuito cerrado de trituración ultrafina-clasificación fina. Este proceso se utiliza a menudo en operaciones de trituración continua de molinos de bolas, molinos agitadores, molinos de impacto mecánico de alta velocidad, molinos vibratorios, etc.
Su ventaja es que puede separar productos en polvo ultrafinos calificados de manera oportuna, reduciendo así la aglomeración de partículas finas y mejorando la eficiencia de las operaciones de trituración ultrafinas.
Proceso de apertura con precalificación
En este proceso, los materiales se clasifican antes de ingresar al molino ultrafino y los materiales de grano fino se utilizan directamente como productos en polvo ultrafinos. Luego, los materiales de grano grueso ingresan al molinillo ultrafino para su trituración.
Cuando la alimentación contiene una gran cantidad de polvo ultrafino calificado, el uso de este proceso puede reducir la carga en la trituradora, reducir el consumo de energía por unidad de producto en polvo ultrafino y mejorar la eficiencia operativa.
Proceso de circuito cerrado con preclasificación
Esta operación combinada no solo ayuda a mejorar la eficiencia de trituración y reducir el consumo de energía por unidad de producto, sino que también controla la distribución del tamaño de las partículas del producto.
Este flujo de proceso también se puede simplificar a un solo clasificador, es decir, el mismo clasificador se utiliza para la preclasificación, la inspección y la clasificación.
Proceso de apertura con calificación final
La característica de este proceso de trituración es que se pueden instalar uno o más clasificadores después de la trituradora para obtener dos o más productos con diferente finura y distribución granulométrica.
Proceso de apertura con precalificación y calificación final
La esencia de este flujo de proceso no sólo puede separar previamente algunos productos calificados de grano fino para reducir la carga de la trituradora, sino que también el equipo de clasificación final puede obtener dos o más productos con diferente finura y distribución de tamaño de partículas.
El número de etapas de trituración depende principalmente del tamaño de las partículas de las materias primas y de la finura requerida del producto. Para materias primas con tamaños de partículas relativamente gruesas, se puede utilizar un proceso de trituración fina o molienda fina y luego trituración ultrafina. Generalmente, las materias primas se pueden triturar a 74 μm o 43 μm y luego se puede utilizar un proceso de trituración ultrafino.
Para materiales que requieren un tamaño de partícula muy fino y son fáciles de aglomerar, se puede utilizar un proceso de trituración ultrafina de múltiples etapas en serie para mejorar la eficiencia operativa. Sin embargo, en términos generales, cuantas más etapas de trituración, más complejo será el proceso.
El papel del polvo ultrafino en los moldes refractarios
La función principal del polvo ultrafino en los moldes refractarios es potenciar las propiedades de relleno y mejorar las propiedades de construcción. Además, a medida que aumenta el rendimiento del flujo del moldeable, también aumentará la densidad aparente.
Después de agregar polvo ultrafino a los moldes refractarios, la porosidad aparente disminuye mientras que la resistencia aumenta significativamente. En consecuencia, también se mejorarán otras propiedades a alta temperatura. El papel del polvo ultrafino es inseparable de las mezclas. Sólo eligiendo el tipo correcto de polvo ultrafino y aditivos y utilizando la cantidad adecuada podrán desempeñar su máximo papel.
El mecanismo de acción del polvo ultrafino es complejo, porque las diferentes variedades de polvo ultrafino tienen diferentes mecanismos de acción. Sin embargo, la cantidad de polvo ultrafino no puede exceder el 7%. Si supera el 7%, habrá más que suficiente para cubrir las lagunas. El polvo ultrafino restante requerirá una gran cantidad de agua y no será denso, pero no habrá cambios en los poros. Si la dosis se controla a menos del 5%, los espacios en el moldeable se llenarán, el consumo de agua será grande, la densidad volumétrica será pequeña y los poros aparentes serán altos. Por lo tanto, el mejor rango de uso es entre el 5 y el 7%.
De hecho, la función del polvo ultrafino es rellenar. La densidad aparente de los moldes refractarios tradicionales es relativamente grande y muchos poros se llenarán con el exceso de agua. Una vez eliminada el agua, quedarán poros. Cuando se agrega polvo ultrafino, los poros se llenarán con polvo ultrafino. Al rellenar, se llena con agua una cantidad muy pequeña de microporos. De esta forma, cuando se mezcla el refractario moldeable, se reduce la cantidad de agua. Después de moldear y desmoldar, el agua se descargará y los poros restantes serán muchos menos. En otras palabras, agregar polvo ultrafino reducirá la cantidad de agua agregada, aumentará la densidad aparente del moldeable y reducirá la porosidad.
En resumen, el efecto de relleno del polvo ultrafino es mejor que el del polvo de sílice en los moldes refractarios y la dosis también es menor. La actividad de distribución del tamaño de partícula del polvo ultrafino de a-Al2O3 es mejor que la del Sio2, porque la proporción de polvo ultrafino de menos de 1 μm representa el 96,5%, mientras que el Sio2 activo es solo el 69%. La finura, la forma y la actividad del polvo ultrafino son más fuertes que el humo de sílice Sio2. .