Aplicación de la tecnología de molienda superfina en el procesamiento de alimentos
La tecnología de molienda ultrafina es una nueva tecnología desarrollada en los últimos 20 años. El llamado molido ultrafino se refiere al uso de métodos mecánicos o hidrodinámicos para vencer la fuerza de cohesión interna de los sólidos para triturarlos, triturando así las partículas de material de más de 3 mm a 10-25 micrones. Un procesamiento de materiales de alta tecnología producido por el desarrollo de alta tecnología. El polvo ultrafino es el producto final de una molienda ultrafina. Tiene propiedades físicas y químicas especiales que las partículas ordinarias no tienen, como buena solubilidad, dispersabilidad, adsorción y actividad de reacción química. Por lo tanto, los polvos ultrafinos se han utilizado ampliamente en muchos campos, como alimentos, productos químicos, medicina, cosméticos, pesticidas, tintes, revestimientos, electrónica y aeroespacial.
1. Características técnicas
Molienda a baja temperatura y velocidad rápida: la tecnología de molienda ultrafina utiliza molienda por chorro supersónico, molienda de lechada fría y otros métodos, que es completamente diferente de los métodos de molienda pura mecánica anteriores. No habrá sobrecalentamiento local durante el proceso de trituración, e incluso se puede moler a baja temperatura. La velocidad es rápida y se puede completar en un instante, por lo que los ingredientes biológicamente activos del polvo se retienen en la mayor medida, para facilitar la producción de los productos de alta calidad requeridos.
Tamaño de partícula fino y distribución uniforme: debido al uso de molienda de flujo de aire supersónico, la distribución de fuerzas que actúan sobre las materias primas es bastante uniforme. La configuración del sistema de clasificación no solo restringe estrictamente las partículas grandes, sino que también evita el exceso de molienda y obtiene un polvo ultrafino con una distribución uniforme del tamaño de las partículas. Al mismo tiempo, la superficie específica del polvo aumenta considerablemente, de modo que la adsorción y la solubilidad aumentan correspondientemente.
Ahorre materias primas y mejore la utilización: después de que el objeto se muele ultrafinamente, el polvo ultrafino con un tamaño de partícula casi nanométrico generalmente se puede usar directamente en la producción de preparaciones, mientras que los productos de molienda convencional todavía necesitan algunos enlaces intermedios para Cumplir con los requisitos de uso directo y producción. Es probable que esto provoque el desperdicio de materias primas. Por lo tanto, esta tecnología es especialmente adecuada para moler materias primas preciosas y raras.
Reducir la contaminación: La molienda ultrafina se realiza en un sistema cerrado, que no solo evita la contaminación del entorno circundante por micro-polvo, sino que también evita que el polvo en el aire contamine el producto. Por lo tanto, al utilizar esta tecnología en alimentos y productos médicos para la salud, el contenido microbiano y el polvo se pueden controlar de manera efectiva.
2. Método de molienda
Molienda del medio de molienda: La molienda del medio de molienda es el proceso de molienda de partículas de material mediante el impacto generado por el medio de molienda en movimiento (medio de molienda) y las fuerzas de flexión, compresión y cizallamiento sin impacto. El proceso de pulverización de los medios de molienda es principalmente molienda y fricción, es decir, extrusión y cizallamiento. Su efecto depende del tamaño, la forma, la relación, el modo de movimiento, la velocidad de llenado del material y las características mecánicas de la molienda del material. Hay tres tipos de equipos de molienda de medios típicos: molino de bolas, molino de agitación y molino de vibración.
El molino de bolas es un equipo tradicional que se utiliza para la molienda ultrafina, y el tamaño del producto puede alcanzar los 20-40 micrones. Cuando se requiere que el tamaño de partícula del producto sea inferior a 20 micrones, la eficiencia es baja, el consumo de energía es grande y el tiempo de procesamiento es largo. El molino de agitación se desarrolla sobre la base de un molino de bolas, compuesto principalmente por un recipiente de molienda, un agitador, un dispersor, un separador y una bomba de alimentación. Al trabajar, bajo la acción de la fuerza centrífuga generada por la rotación a alta velocidad del dispersor, el medio de trituración y la lechada de partículas producen cizallamiento por impacto, fricción y exprimido para triturar las partículas. El molino de agitación puede lograr la ultramicronización y homogeneización de las partículas del producto, y el tamaño de partícula promedio del producto terminado puede alcanzar al menos unas pocas micras. El molino de vibración consiste en triturar partículas mediante el uso de los efectos del cizallamiento por impacto, la fricción y la extrusión producidas por la vibración de alta frecuencia del medio de molienda. El tamaño de partícula promedio del producto terminado puede alcanzar 2-3 micrones o menos, y la eficiencia de pulverización es mucho mayor que la del molino de bolas. La capacidad de procesamiento es más de 10 veces mayor que la de un molino de bolas con la misma capacidad.
Molienda ultrafina con flujo de aire: el molino de chorro se puede utilizar para molienda ultrafina. Utiliza aire comprimido o vapor sobrecalentado, y el flujo de aire supersónico de alta turbulencia generado por la boquilla como portador de las partículas, y el retraso del impacto se produce entre las partículas o entre las partículas y la placa fija, fricción y cizallamiento, etc., por lo que como para lograr el propósito de moler. Hay seis tipos principales de amoladoras de acero inoxidable con flujo de aire: tipo de disco, tipo de tubo de circulación, tipo de objetivo, tipo de colisión, tipo de impacto rotatorio y tipo de lecho fluidizado. En comparación con el pulverizador de acero inoxidable ultrafino mecánico ordinario, el pulverizador de acero inoxidable con flujo de aire puede moler el producto muy fino (la finura del polvo puede alcanzar 2-40 micrones), y el rango de distribución del tamaño de partícula es más estrecho, es decir, la partícula el tamaño es más uniforme. Debido a que el gas se expande en la boquilla para reducir la temperatura, no hay calor durante el proceso de molienda, por lo que el aumento de la temperatura de molienda es muy bajo. Esta característica es particularmente importante para la molienda ultrafina de materiales sensibles al calor y de bajo punto de fusión. Sin embargo, el consumo de energía de la molienda por chorro de aire es grande, y la tasa de utilización de energía es solo alrededor del 2%, que es varias veces más alta que con otros métodos de molienda.
Vale la pena señalar que generalmente se cree que el tamaño de partícula del producto es directamente proporcional a la velocidad de alimentación, es decir, cuanto mayor es la velocidad de alimentación, mayor es el tamaño de partícula del producto. Esta comprensión no es exhaustiva. Esta afirmación es razonable cuando la velocidad de alimentación o la concentración de partículas en el pulverizador de acero inoxidable alcanza un cierto valor. Debido a que aumenta la velocidad de alimentación, también aumenta la concentración de partículas en el pulverizador de acero inoxidable y se produce el apiñamiento de partículas. Incluso las partículas fluyen como un émbolo. Solo las partículas en la parte delantera del "émbolo" tienen la posibilidad de una colisión efectiva. Las partículas solo chocan y se frotan entre sí a baja velocidad y generan calor. Sin embargo, esto no significa que cuanto menor sea la concentración de partículas, menor será el tamaño del producto o mayor será la eficiencia de molienda. Por el contrario, cuando la concentración de partículas es baja a un cierto nivel, no habrá posibilidad de colisión entre las partículas y se reducirá la eficiencia de trituración.
Molienda ultrafina de minerales no metálicos
Las minas no metálicas, las minas de metales y las minas de combustible se denominan los tres pilares de la industria de los materiales. El uso de minerales no metálicos depende del grado de procesamiento profundo, incluido el molido ultrafino, el grado ultrafino, la purificación fina y la modificación de la superficie, entre los cuales el molido ultrafino efectivo es el requisito previo y la garantía para varios procesos profundos. El polvo ultrafino ideal debe tener las características: partículas lo más pequeñas posible, sin aglomeración, distribución de tamaño de partículas estrecha, partículas esféricas tanto como sea posible, composición química uniforme, etc.
Debido a la amplia variedad de minerales no metálicos, se plantean varios requisitos sobre la distribución del tamaño de partícula y la pureza de los productos triturados de acuerdo con sus diferentes usos. El desarrollo de la tecnología de molienda ultrafina debe adaptarse a sus requisitos específicos. En términos generales, los requisitos para los minerales no metálicos son los siguientes:
- Finura
La aplicación de productos minerales no metálicos requiere un cierto grado. Por ejemplo, el caolín y el carbonato cálcico pesado como materias primas para la fabricación de papel requieren una finura del producto de -2 μm que representa el 90%, blancura> 90%; relleno de pintura de alta calidad, polvo de carbonato de calcio pesado, finura de malla 1250; El silicato de circonio como opacificante cerámico requiere una finura promedio de 0.5 ~ 1μm; La wollastonita como relleno también requiere que su finura sea inferior a 10 μm y así sucesivamente.
- Pureza
El requisito de pureza de los productos minerales no metálicos es también uno de sus principales indicadores, lo que significa que no se debe permitir contaminación durante el proceso de molienda y se debe mantener la composición original. Si se trata de minerales blancos, se requiere cierto grado de blancura. Por ejemplo, se requiere que la blancura del caolín calcinado y el talco utilizados en la fabricación de papel sea ≥90%, y la blancura del carbonato de calcio pesado utilizado en revestimientos, cargas y cargas de pintura de alta calidad para la fabricación de papel es superior al 90%. Esperar.
- Forma de polvo
Algunos productos minerales no metálicos tienen requisitos estrictos en sus formas para satisfacer diferentes necesidades. Por ejemplo, la wollastonita utilizada para el refuerzo compuesto, su polvo ultrafino se requiere para mantener su estado cristalino en forma de aguja original tanto como sea posible, de modo que los productos de wollastonita se conviertan en materiales naturales reforzados con fibra corta, y su relación de aspecto debe ser> 8 ~ 10.
Los campos de aplicación de los materiales en polvo ultrafino representan el 40,3% en el campo mecánico, el 34,6% en el campo térmico, el 12,9% en el campo electromagnético, el 8,9% en el campo biomédico, el 2,4% en el campo óptico y el 0,9% en otros campos.
Método de molienda ultrafino de minerales no metálicos
La trituración es diferente a la destrucción de un solo material. Se refiere al efecto sobre el grupo, es decir, el material triturado es un grupo de partículas con diferentes tamaños y formas.
Hay dos métodos principales para preparar polvo ultrafino a partir del principio de preparación: uno es la síntesis química; el otro es la molienda física. La síntesis química se realiza mediante reacción química o transformación de fase, el polvo se prepara a partir de iones, átomos y moléculas mediante la formación de núcleos cristalinos y el crecimiento de cristales. Debido al complejo proceso de producción, el alto costo y el bajo rendimiento, la aplicación es limitada. El principio del rectificado físico es triturar materiales mediante la acción de la fuerza mecánica. En comparación con los métodos de síntesis química, la trituración física tiene un costo más bajo, un proceso relativamente simple y una gran producción.
Ventajas del método de molienda mecánica: gran rendimiento, bajo costo, proceso simple, etc., y se generan efectos mecanoquímicos durante el proceso de molienda para aumentar la actividad del polvo; Desventajas: la pureza, finura y morfología del producto no son tan buenas como las del polvo ultrafino preparado por el método químico corporal. Este método es adecuado para la producción industrial a gran escala, como el procesamiento profundo de productos minerales.
Equipo de molienda ultrafina de minerales no metálicos
En la actualidad, el método principal para preparar materiales en polvo ultrafinos es la trituración física. Por lo tanto, el equipo de molienda ultrafino se refiere principalmente a varios equipos relacionados con la molienda que producen principalmente polvo ultrafino mediante métodos mecánicos. El equipo de molienda ultrafino comúnmente utilizado incluye molino de chorro, molino de impacto mecánico, molino de vibración, molino de agitación, molino coloidal y molino de bolas.
| Tipo de equipo | Tamaño de alimentación / mm | Finura del producto d97 / μm | Principio de molienda |
| Molino de chorro | <2 | 3~45 | Impacto, colisión |
| Rectificado de impacto mecánico | <10 | 8~45 | Golpe, impacto, cizallamiento |
| Molino rotatorio | <30 | 10~45 | Impacto, colisión, cizallamiento, fricción |
| Molino de vibración | <5 | 2~74 | Fricción, colisión, cizallamiento |
| Molino de agitación | <1 | 2~45 | Fricción, colisión, cizallamiento |
| Molino de bolas de tambor | <5 | 5~74 | Fricción, impacto |
| Molino de bolas planetario | <5 | 5~74 | Fricción, impacto |
| Máquina de pulir y pelar | <0.2 | 2~20 | Fricción, colisión, cizallamiento |
| Molino de arena | <0.2 | 1~20 | Fricción, colisión, cizallamiento |
| Molino de rodillos | <30 | 10~45 | Apriete, fricción |
| Homogeneizador de alta presión | <0.03 | 1~10 | Cavitación, turbulencia, cizallamiento |
| Molino coloide | <0.2 | 2~20 | Fricción, cizallamiento |
- Molino de impacto mecánico de alta velocidad
La trituradora de impacto mecánico de alta velocidad se refiere al uso de cuerpos giratorios (varillas, martillos, cuchillas, etc.) que giran a alta velocidad alrededor de un eje horizontal o vertical para aplicar un impacto violento sobre la materia prima, haciendo que colisione con el fijo. cuerpo o partículas, lo que hace que un equipo de molienda ultrafino para la molienda de partículas.
Ventajas: gran proporción de trituración, tamaño de partícula de polvo fino ajustable, estructura simple, fácil operación, menos equipo de soporte, instalación compacta, menos espacio en el piso, gran capacidad y alta eficiencia.
Desventajas: el funcionamiento a alta velocidad hace que el sobrecalentamiento y el desgaste de los componentes sean inevitables.
Es adecuado para la producción de polvo superfino de materiales de dureza media como calcita, mármol, tiza y talco.
- Molino de chorro
El molino de chorro también se llama molino de chorro o molino de flujo de energía. Utiliza la energía del flujo de aire de alta velocidad (300-500 m / s) o el vapor sobrecalentado (300-400 ℃) para hacer que las partículas choquen, choquen y se froten entre sí, lo que hace que los materiales sólidos se muelen. Incluye principalmente: molino de chorro plano, molino de chorro circulante, molino de chorro de chorro opuesto, molino de chorro de rastrillo, molino de chorro de lecho fluidizado, etc.
La relación de pulverización del molino de chorro es generalmente de 1 a 40, y la finura del producto d puede alcanzar generalmente de 3 a 10 μm. El producto está menos contaminado y puede operarse en estado estéril. Es adecuado para pulverizar materiales sensibles al calor y de bajo punto de fusión y productos biológicamente activos. El proceso de producción es continuo, la capacidad de producción es grande y el grado de autocontrol y automatización es alto.
Desventajas: El molino de chorro es actualmente el equipo de molienda ultrafino más investigado con los modelos más completos y tecnología relativamente madura. También tiene las siguientes deficiencias: producción especializada a gran escala de productos de alta pureza y gran finura, alto costo, alto consumo de energía, la precisión de mecanizado es difícil de alcanzar para productos submicrónicos y el material está desgastado. Los molinos de chorro se utilizan ampliamente para la molienda ultrafina de minerales no metálicos, materias primas químicas, alimentos saludables, tierras raras, etc., como talco, mármol, caolín y otros minerales no metálicos por debajo de la dureza media.
- Molino de vibración
El molino de vibración es un equipo de molienda ultrafino con una bola o varilla como medio. El producto procesado puede ser tan fino como unas pocas micras. Es ampliamente utilizado en materiales de construcción, metalurgia, industria química, cerámica, vidrio, materiales refractarios y minerales no metálicos y otras industrias. Procesamiento de polvo.
Ventajas del molino de vibración: estructura compacta, tamaño pequeño, calidad pequeña, operación simple, mantenimiento conveniente, bajo consumo de energía, alto rendimiento, tamaño uniforme del producto, desventajas: gran ruido, el molino de vibración de gran tamaño tiene altos requisitos técnicos para resortes, cojinetes y otras partes de la máquina.
La tendencia de desarrollo de equipos de molienda ultrafina
(1) Mejorar la finura del producto y reducir el límite de molienda del equipo;
(2) Incrementar la producción de una sola máquina y reducir el consumo de energía por unidad de producto;
(3) Reducir la abrasión;
(4) Alta estabilidad y confiabilidad;
(5) Control en línea de la finura del producto y la distribución del tamaño de partículas;
(6) Equipo de clasificación eficiente, fino y grande;
(7) Equipo de molienda ultrafino para granos especiales y materiales duros.
Fuente del artículo: China Powder Network
Clasificación y principio de funcionamiento del molino de chorro.
El molino de chorro, como uno de los equipos de molienda ultrafinos, es también uno de los equipos importantes en la industria de molienda. Después de que el aire comprimido del pulverizador de lecho fluidizado se congela, filtra y seca, forma un flujo de aire supersónico a través de las boquillas y se inyecta en la cámara de pulverización para fluidizar el material. El material acelerado se fusiona en la intersección de los chorros de aire de varias boquillas, lo que resulta en una violenta colisión, fricción y cizallamiento de las partículas que pueden lograr una molienda ultrafina de las partículas.
El material molido es transportado al área de clasificación del impulsor por el flujo de aire ascendente. Bajo la acción de la fuerza centrífuga de la rueda de clasificación y la fuerza de succión del ventilador, se separan el polvo grueso y fino. El flujo de aire entra en el separador ciclónico, el filtro de mangas recoge el polvo fino y el ventilador de tiro inducido descarga el gas purificado. El molino de chorro plano tiene una amplia gama de aplicaciones debido a su estructura simple y fácil fabricación.
Estructura: Se compone principalmente de cámara de trituración, apertura de boquilla, apertura de descarga, salida de flujo de aire, entrada de aire comprimido, zona de clasificación, etc.
Principio de funcionamiento: el aire comprimido o el vapor sobrecalentado se transforma en un flujo de aire de alta velocidad a través de la boquilla. Cuando el material se envía a la cámara de trituración a través del alimentador, es cortado por el flujo de aire de alta velocidad. El fuerte impacto y la intensa fricción hacen que el material se muele en productos ultrafinos. Es ampliamente utilizado en la molienda ultrafina de minerales no metálicos y materias primas químicas. El límite de partículas del producto depende del contenido de sólidos en la corriente de gas confluente. Bajo la relación opuesta de consumo de energía unitario, los productos producidos por el molino de chorro son más refinados, la distribución del tamaño de partícula es más uniforme, la actividad también es mayor y el rendimiento de dispersión es mejor que el precio. Debido al efecto de enfriamiento de Joule-Thomson causado por la expansión adiabática del gas comprimido durante el proceso de molienda, se pueden usar algunos materiales de bajo punto de fusión o sensibles al calor en el proceso de molienda.
La clasificación de molinos a reacción tiene actualmente los siguientes cinco tipos en la industria. Se pueden dividir en molinos de chorro de discos horizontales (planos), molinos de chorro de tubo circulante, molinos de chorro de objetivo, molinos de chorro de contraataque y molinos de chorro de lecho fluidizado.
El principio de la molienda de flujo de aire: flujo de aire comprimido seco sin aceite o demasiadas boquillas, el chorro de alta velocidad impulsa el material para que se mueva a alta velocidad, lo que hace que el material choque, frote y comprima. El material triturado llega al área de clasificación con el flujo de aire y el material que cumple con los requisitos de finura es finalmente recolectado por el recolector. Si el material no cumple con el tamaño de partícula requerido, regrese a la cámara de trituración, continúe moliendo hasta alcanzar la finura requerida y deje de fraguar. Debido al gradiente de alta velocidad cerca de la boquilla, la mayor parte del pulido ocurre cerca de la boquilla. En la cámara de trituración, la frecuencia de colisión de partículas y partículas es mucho mayor que la frecuencia de colisión de partículas y la pared del dispositivo. En otras palabras, el principal efecto de trituración del molino de chorro es la colisión o fricción entre las partículas.
Aplicación, tecnología de procesamiento y desarrollo de polvo de silicio.
El polvo de sílice está hecho de cuarzo natural (SiO2) o cuarzo fundido (SiO2 amorfo después de la fusión y enfriamiento a alta temperatura del cuarzo natural), que se tritura, muele por bolas (o vibración, molino de chorro), flotación, purificación de decapado, agua de alta pureza. tratamiento, etc. Procesado en micropolvo.
El micropolvo de silicio es un material no metálico, inodoro, no tóxico y no contaminante. Tiene las ventajas de alta dureza, baja conductividad térmica, resistencia a altas temperaturas, aislamiento y propiedades químicas estables.
Según el nivel de polvo de silicio, se puede dividir en: polvo de silicio ordinario, polvo de silicio de grado eléctrico, polvo de silicio fundido, polvo de silicio ultrafino, polvo de silicio esférico. Según el propósito, se puede dividir en: polvo de silicio fino para pintura y revestimiento, polvo de silicio fino para piso epoxi, polvo de silicio fino para caucho, polvo de silicio fino para sellador, polvo de silicio fino para plásticos de grado eléctrico y electrónico, y fino polvo de silicona para cerámica de precisión. Según el proceso de producción, se puede dividir en: polvo cristalino, polvo de cristobalita, polvo fundido y varios polvos activos.
Aplicación de polvo de silicona
De acuerdo con sus diferentes grados de calidad, el polvo de microsílice se puede utilizar en los campos de producción de caucho, plásticos, pinturas avanzadas, revestimientos, materiales refractarios, aislamiento eléctrico, empaques electrónicos, cerámica de alta calidad, fundición de precisión, etc.
El polvo de silicio ordinario se utiliza principalmente para pintura de fundición de resina epoxi, material de encapsulado, capa protectora de varillas de soldadura, fundición de metal, cerámica, caucho de silicona, pintura ordinaria, revestimiento y otros rellenos de la industria química. El polvo de silicona de grado eléctrico se utiliza principalmente para la fundición de aislamiento de aparatos y componentes eléctricos ordinarios, la fundición de aislamiento de aparatos eléctricos de alto voltaje, el material de inyección de proceso APG (tecnología de moldeo de gel a presión de resina epoxi automática), el encapsulado de epoxi y las industrias de esmalte cerámico de alta gama.
Requisitos de distribución del tamaño de partículas de polvo de silicio de grado eléctrico y electrónico
| Specification/Mesh | Median particle size D50/μm | Specific surface area/(cm2/g) | Cumulative granularity |
| 300 | 21.00~25.00 | 1700~2100 | ≤50μm≥75% |
| 400 | 16.00~20.00 | 2100~2400 | ≤39μm≥75% |
| 600 | 11.00~15.00 | 2400~3000 | ≤25μm≥75% |
| 1000 | 8.00~10.00 | 3000~4000 | ≤10μm≥65% |
El micropolvo de silicona de grado electrónico se utiliza principalmente para circuitos integrados y componentes electrónicos, materiales de embalaje de plástico y materiales de embalaje, materiales de fundición de resina epoxi, materiales de encapsulado y pinturas de alta calidad, revestimientos, rellenos de plásticos de ingeniería, adhesivos, caucho de silicona, fundición de precisión, alta calidad. rellenos de esmalte cerámico y otros campos químicos. El consumo anual de compuesto de moldeo epoxi es de decenas de miles de toneladas, y el contenido de polvo de sílice en el relleno representa del 70% al 90%.
El contenido de SiO2 del polvo de silicio ultrafino de alta pureza es superior al 99,9% y tiene las características de tamaño de partícula pequeño, gran área de superficie específica, alta pureza química y buena capacidad de llenado. Se utiliza principalmente para compuestos de moldeo de plástico de circuito integrado a gran escala y ultra-gran escala, compuesto de moldeo de componentes electrónicos, compuesto de relleno epoxi moldeable, recubrimientos de alta calidad, pinturas, plásticos de ingeniería, adhesivos, caucho de silicona, fundición de precisión, cerámica avanzada y productos químicos. campo.
El polvo de silicio esférico tiene una alta tasa de llenado y cuanto menor es el coeficiente de expansión, menor es la conductividad térmica; el compuesto de embalaje de plástico tiene la menor concentración de tensión y la mayor resistencia; el coeficiente de fricción es pequeño y el desgaste del molde es pequeño. Se utiliza principalmente en materiales de embalaje de plástico electrónico, revestimientos, pisos epoxi, caucho de silicona y otros campos.
Para fusionar mejor los rellenos minerales no metálicos con polímeros de alto peso molecular, los minerales no metálicos deben triturarse, purificarse y modificarse. En términos generales, cuanto menor sea el tamaño de partícula del relleno y más uniforme sea la dispersión, mejores serán las propiedades mecánicas del producto.
Molienda superfina de polvo de silicona
El uso de minerales de cuarzo natural como materia prima para preparar polvo ultrafino no solo sirve para satisfacer la demanda del mercado, sino también para reducir mejor el contenido de impurezas nocivas en el polvo. El mineral de cuarzo natural contiene una gran cantidad de inclusiones y grietas. El uso de tecnología de trituración ultrafina puede reducir en gran medida el número de grietas y defectos. Combinado con el proceso de purificación, se puede reducir mejor el contenido de impurezas nocivas. La preparación de polvo cristalino, polvo de cristobalita, polvo de fusión y varios polvos activos requiere un proceso de trituración y clasificación.
La elección de equipos ultrafinos y ultrafinos afectará directamente el rendimiento, la calidad y la forma de las partículas de polvo del producto final. En la actualidad, las combinaciones de unidades de molienda ultrafina y equipos de molienda ultrafina incluyen: molino de bolas más clasificación, molino de vibración excéntrica más clasificación y molino de vibración más clasificación.
Proceso de producción de circuito cerrado de polvo de silicio clasificado como molino de bolas
Las características de la línea de producción de clasificación del molino de bolas: gran rendimiento, operación simple del equipo, bajos costos de mantenimiento, selección flexible de medios de molienda y revestimientos, baja contaminación para el procesamiento de materiales de alta pureza, operación general confiable del equipo y producto estable calidad. La aplicación de polvo de silicona puede hacer que el producto tenga un alto nivel de blancura, buen brillo y un índice de calidad estable. La producción de polvo de silicio ultrafino de alta pureza se obtiene mediante una pulverización o trituración ultrafina adicional y una clasificación sobre la base de la preparación de arena de alta pureza.
Modificación de la superficie del polvo de silicona.
El efecto del agente de acoplamiento de silano aplicado a la modificación de la superficie del polvo de silicio es muy ideal. Puede transformar la hidrofilia del polvo de sílice en una superficie orgánico-fílica y también puede mejorar la humectabilidad de los materiales poliméricos orgánicos en su polvo, y hacer que el polvo de sílice y los materiales poliméricos orgánicos realicen una fuerte interfaz de enlace covalente a través de grupos funcionales. .
El efecto de la aplicación del agente de acoplamiento de silano está relacionado con el tipo seleccionado, la dosis, la condición de hidrólisis, las características del sustrato, las ocasiones de aplicación, los métodos y las condiciones de los materiales poliméricos orgánicos.
Esfericalización de polvo de sílice
En la actualidad, el 97% de los materiales de embalaje de circuitos integrados (IC) utilizan compuestos de moldeo epoxi (EMC), y en la composición de EMC, el micropolvo de silicio es el más utilizado, que representa del 70% al 90% de la masa del compuesto de moldeo epoxi. Comparado con el micropolvo de silicio angular, el micropolvo de silicio anular tiene una tasa de llenado más alta, un coeficiente de expansión térmica más pequeño, una conductividad térmica más baja, una concentración de tensión menor, una resistencia más alta y un mejor rendimiento de los dispositivos microelectrónicos producidos. Por lo tanto, además de las partículas ultrafinas y de alta pureza, la esferoidización de partículas también se ha convertido en una de las tendencias de desarrollo de los micropolvos de silicio.
Los métodos actuales para preparar polvo de silicio esférico se pueden dividir en métodos físicos y métodos químicos. Los métodos físicos son: método de bola de llama, método de pulverización de fusión a alta temperatura, método de combustión de autopropagación a baja temperatura, método de plasma y esferoidización de calcinación a alta temperatura. Los métodos químicos incluyen: método en fase gaseosa, método de síntesis hidrotermal, método sol-gel, método de precipitación, método de microemulsión, etc. En los métodos químicos, debido a la grave aglomeración de partículas, la mayor superficie específica del producto y la alto valor de absorción de aceite, es difícil de mezclar con resina epoxi cuando se llena una gran cantidad. Por lo tanto, la industria actual adopta principalmente métodos físicos.
Descripción general del desarrollo de la industria del polvo de silicio
La industria del polvo de silicio es una industria intensiva en capital, tecnología y recursos. Con el desarrollo de las industrias de alta tecnología, los micropolvos de silicio se han vuelto cada vez más utilizados y utilizados cada vez más. La demanda mundial de polvo de silicio ultrapuro de alta pureza se desarrollará rápidamente con el desarrollo de la industria de los circuitos integrados. Se estima que la demanda mundial aumentará a una tasa del 20% en los próximos 10 años. El polvo de silicio ultrafino y de alta pureza se ha convertido en un punto caliente para el desarrollo de la industria, el polvo de silicio esférico se ha convertido en la dirección de desarrollo de la industria y la tecnología de modificación de superficies se ha intensificado.
Fuente del artículo: China Powder Network
Características importantes del molino de chorro
El molino de chorro es el aire comprimido acelerado por la boquilla Laval en un flujo de aire supersónico y luego inyectado en la zona de trituración para hacer que el material se fluidice (el flujo de aire se expande en una suspensión de lecho fluidizado y hirviendo y choca entre sí), por lo que cada partícula tiene el mismo estado de movimiento.
Como equipo importante para la molienda ultrafina, el molino de chorro se ha utilizado ampliamente en productos químicos, farmacéuticos, materiales de batería, metalurgia, talco, cuarzo, grafito, abrasivos, materiales retardadores de llama, cerámica, pigmentos, aditivos alimentarios, pigmentos y otros materiales secos. materiales en polvo. Trituración ultrafina ultrapura.
Características del molino de chorro
Además del tamaño de partícula fino, los productos de molino de chorro también tienen las características de distribución de tamaño de partícula estrecha, superficie de partícula lisa, forma de partícula regular, alta pureza, alta actividad y buena dispersabilidad.
Dado que el gas comprimido es adiabático durante el proceso de trituración, la expansión produce un efecto de enfriamiento Joule-Thomson, por lo que también es adecuado para la trituración ultrafina de materiales sensibles al calor de bajo punto de fusión.
Principio de funcionamiento del molino de chorro
El aire comprimido seco y sin aceite o el vapor sobrecalentado se rocía a alta velocidad a través de la boquilla, y el chorro de alta velocidad mueve el material animal a alta velocidad, lo que hace que el material choque, frote y aplaste. Los materiales pulverizados llegan al área de clasificación con el flujo de aire y los materiales que cumplen con los requisitos de finura son recolectados por el colector. Los materiales que no cumplen con los requisitos se devuelven a la cámara de trituración para continuar triturando hasta que alcancen la finura requerida y sean recolectados.
Debido al gradiente de alta velocidad cerca de la boquilla, la mayor parte de la pulverización ocurre cerca de la boquilla. En la cámara de trituración, la frecuencia de las colisiones entre partículas es mucho mayor que la de las colisiones entre partículas y paredes. Por tanto, el principal efecto de trituración en los molinos de chorro es el impacto o fricción entre las partículas.