Céramiques de nitrure de silicium, « leader » dans quatre domaines majeurs
Le nitrure de silicium (Si3N4) est un composé lié par covalence composé de silicium et d'azote. Il a été découvert en 1857 et a été produit en masse comme matériau céramique en 1955. Les céramiques de nitrure de silicium présentent de nombreux avantages que les matériaux métalliques et polymères n'ont pas, comme la résistance aux températures élevées (la résistance à la flexion peut atteindre plus de 350 MPa à 1 200 °C). ), résistance à la corrosion acide et alcaline, autolubrification, etc., et sont largement utilisés dans les industries aérospatiale, de la défense nationale et militaire. , largement utilisé dans le domaine mécanique.
Domaine mécanique
Les céramiques de nitrure de silicium sont principalement utilisées dans l'industrie des machines comme vannes, tuyaux, roues de classification et outils de coupe en céramique. Les billes de roulement en céramique de nitrure de silicium les plus utilisées sont les billes de roulement en céramique de nitrure de silicium.
Les billes de roulement en nitrure de silicium peuvent tourner jusqu'à 600 000 tours par minute pendant leur utilisation. Ils sont principalement utilisés dans les broches de machines-outils de précision, les roulements à grande vitesse pour les broches électriques, les moteurs aérospatiaux, les roulements de moteurs automobiles et d'autres roulements d'équipement.
Les billes de roulement en céramique de nitrure de silicium présentent des avantages exceptionnels par rapport aux billes en acier : faible densité, résistance aux températures élevées, autolubrification et résistance à la corrosion. En tant que corps rotatif à grande vitesse, la bille en céramique génère une contrainte centrifuge et la faible densité de nitrure de silicium réduit la contrainte centrifuge sur la bague extérieure du corps rotatif à grande vitesse. Les céramiques denses Si3N4 présentent également une ténacité élevée, des propriétés de module élevées et des propriétés autolubrifiantes, et peuvent parfaitement résister à diverses usures et supporter des environnements difficiles qui peuvent provoquer la fissuration, la déformation ou l'effondrement d'autres matériaux céramiques, y compris des températures extrêmes et de grandes différences de température. , Ultra vide poussé. Les roulements en nitrure de silicium devraient trouver de nombreuses applications dans diverses industries.
Domaine des matériaux transparents aux ondes
Les céramiques poreuses de nitrure de silicium ont une résistance à la flexion relativement élevée et une densité plus faible, ce qui est l'un des facteurs clés de leur application dans l'aérospatiale. Il est également résistant au fluage (par rapport aux métaux), ce qui améliore la stabilité de la structure à haute température. Ce matériau possède diverses propriétés supplémentaires, notamment la dureté, les propriétés électromagnétiques et la résistance thermique, et est utilisé comme matériau transparent aux ondes pour fabriquer des radômes et des fenêtres d'antenne. Avec le développement de l'industrie de défense nationale, les missiles évoluent vers un nombre de Mach élevé, une large bande de fréquences, un guidage multimode et précis. Les céramiques de nitrure de silicium et leurs matériaux composites possèdent d'excellentes propriétés telles que la protection thermique, la transmission des ondes et la portance, ce qui en fait l'une des nouvelles générations de matériaux transparents aux ondes hautes performances étudiées.
Domaine des semi-conducteurs
En plus d'excellentes propriétés mécaniques, les céramiques de nitrure de silicium présentent également une gamme d'excellentes propriétés de conductivité thermique, ce qui les rend adaptées à une utilisation dans le domaine exigeant des semi-conducteurs. La conductivité thermique est la capacité inhérente d'un matériau à transférer ou à conduire la chaleur. En raison de la composition chimique et de la microstructure uniques du nitrure de silicium, il possède d'excellentes propriétés complètes par rapport aux céramiques d'alumine et aux céramiques de nitrure d'aluminium.
Domaine biocéramique
En tant que nouvelle génération de matériaux biocéramiques, les céramiques de nitrure de silicium possèdent non seulement les excellentes qualités des matériaux céramiques, mais possèdent également de bonnes propriétés radiographiques, anti-infectieuses, de biocompatibilité et d'ostéointégration.
Les excellentes propriétés mentionnées ci-dessus de la céramique de nitrure de silicium en font un biomatériau idéal et elle est utilisée dans les biocapteurs, la colonne vertébrale, l'orthopédie, la dentisterie et d'autres implants.
Comment choisir un procédé de broyage ultra-fin adapté à la production de pigments ?
Les pigments, en tant que colorant, sont largement utilisés dans divers domaines : tels que les peintures, les encres, les plastiques, les tissus, les cosmétiques, l'alimentation, etc. Nous pouvons grossièrement diviser les colorants en deux types : les pigments insolubles et les colorants solubles. En raison de l’insolubilité des pigments, leur pouvoir colorant et leur couleur seront directement affectés par la taille et la morphologie des particules de pigment. Par conséquent, le choix d’un processus de broyage et de pulvérisation ultra-fin approprié et efficace améliorera considérablement les performances de coloration du pigment sur le matériau de la matrice. De plus, les particules de pigment d'une certaine taille et forme peuvent modifier l'absorption et la diffusion de la lumière de différents spectres, modifiant ainsi la couleur et donnant à la surface du matériau de base un aspect spécifique.
Meulage par percussion
Les broyeurs à percussion mécaniques peuvent être utilisés pour le broyage fin de matériaux mous à moyennement durs. Les plages de finesse typiques pour la taille médiane des particules vont de 20 à 500 μm. Un choix de types de rotors garantit des températures stables pendant le broyage. Ces caractéristiques des broyeurs les rendent adaptés à la désagglomération des particules de pigments après séchage. De plus, la conception simple à utiliser et propre vous permet de basculer rapidement entre différents matériaux. Dans le même temps, la grande variété d'outils de broyage pouvant être installés sur le broyeur signifie qu'ils peuvent être utilisés pour traiter une variété de produits différents et atteindre différentes finesses de matériaux.
Rectifieuse à percussion avec classificateur
Ce type de broyeur de classification offre la possibilité de réaliser à la fois des fonctions de broyage et de classification dans un seul système. Le classificateur CSM est une combinaison d'un classificateur à impact fin et d'un classificateur à roue de guidage. Grâce à deux entraînements moteurs indépendants, l'un pour le disque de meulage et l'autre pour la meule de nivellement, le CSM peut ajuster avec précision la vitesse de la meule de nivellement pour obtenir une large gamme de finesse de produit final de d97=9 μm à 200 μm. En utilisant la géométrie de la roue du classificateur et le joint d'étanchéité à l'air entre la roue du classificateur et le couvercle supérieur de la machine, un contrôle précis de la limite supérieure de la taille des particules du matériau de broyage est assuré, permettant ainsi une classification fine.
Broyeur à jet à lit fluidisé
Ce broyeur à jet convient au concassage ultra-fin de matériaux de différentes duretés (tendres à extrêmement dures). Dans la zone de broyage, les particules sont entraînées par un flux d'air à grande vitesse pour entrer en collision et se broyer les unes avec les autres. Il n'y a pas de pièces de meulage supplémentaires. Le classificateur dynamique contrôle la taille maximale des particules. La vitesse du flux d'air à la sortie de la buse dans la chambre de broyage peut atteindre 500 à 600 m/s. Étant donné qu'une énergie de broyage et une vitesse d'impact élevées peuvent être générées dans le lit fluidisé, il est possible d'atteindre une finesse D50 de 1 à 5 μm.
Si les produits broyés sont des pigments organiques, une attention particulière doit être portée aux valeurs caractéristiques susceptibles de provoquer des explosions de poussières. Il s'agit principalement de l'énergie critique, de la température critique et de la valeur Kst. Sur la base de ces données, une protection adéquate doit être assurée en cas de dépassement des valeurs limites. La première solution consiste à construire en usine un dispositif résistant aux chocs de pression, comprenant des éléments spéciaux tels que des soupapes de protection contre les explosions et des disques de rupture. La deuxième solution consiste à fonctionner sous gaz inerte et à contrôler de manière fiable la teneur en oxygène de l’installation.
L'utilisation d'un processus de broyage ultra-fin approprié peut produire des pigments de haute qualité avec des caractéristiques d'écoulement spéciales et atteindre la finesse et la qualité requises pour le produit final. Ce processus de broyage et de concassage ultra-fin optimisé augmente également la valeur du produit et réduit la consommation d'énergie et les autres coûts de production.
La granulométrie des matières premières et des matières auxiliaires est-elle trop grande ? Essayez le moulin à jet
Par rapport à d'autres types de pulvérisateurs, le principal avantage d'un pulvérisateur à jet est qu'il peut pulvériser des matériaux cristallisés jusqu'à une granulométrie moyenne de 1 à 10 microns et dans une plage granulométrique très étroite en même temps.
Généralement, un broyeur à jet broie les matériaux friables ou cristallins jusqu'à une taille de particule moyenne de 1 à 10 microns. Certains produits, tels que certains composés du molybdène, les pigments de peinture et produits similaires, peuvent être réduits à des particules de 200 nanomètres. Les particules de plus de 10 microns sont généralement des polymères difficiles à briser, tels que les composés de toner ou les cires dures, ainsi que certains matériaux organiques, mais si des tailles plus grandes sont nécessaires, beaucoup peuvent être réduites en réduisant la puissance du broyeur à jet ou en augmentant l'alimentation. taux.
Le principe de fonctionnement du broyeur à flux d'air est le suivant : l'air comprimé est séché et, après séchage, il pénètre dans la chambre de concassage par la buse. Dans la chambre de concassage, les matériaux peuvent être broyés grâce à un flux d'air à haute pression. Ensuite, les matières grossières et fines peuvent être séparées sous la force centrifuge générée par la turbine de classification. Les particules qui répondent aux exigences granulométriques entrent dans le séparateur à cyclone et le dépoussiéreur et sont collectées, tandis que les particules qui ne répondent pas aux exigences continuent d'être broyées. Les caractéristiques de performance du pulvérisateur à jet comprennent principalement les points suivants :
1. Il y a un dispositif de classification verticale à l’intérieur, qui peut ajuster la taille des particules du produit. La taille des particules de broyage est bonne et la distribution granulométrique est relativement étroite. 2. Il peut être utilisé en série avec un classificateur à plusieurs étages pour former plusieurs segments de granularité en même temps. 3. L'équipement est très pratique à démonter et à assembler, et facile à nettoyer. Il n'y a pas de points morts sur la paroi intérieure, elle peut donc être nettoyée en profondeur. 4. Il fonctionne de manière hermétique, ce qui réduit le bruit de fonctionnement, réduit la génération de poussière et est respectueux de l'environnement. 5. Le système de contrôle est simple à utiliser et l'équipement fonctionne de manière sûre et fiable.
Quels matériaux peuvent être broyés par jet milling ?
Toute poudre cristalline ou friable peut être broyée dans un broyeur à jet. Les matériaux humides peuvent également être rapidement séchés et broyés simultanément à l'aide d'air chauffé ou de vapeur surchauffée.
Quelles sont les caractéristiques des produits de concassage à jet ?
L’une des caractéristiques les plus importantes des produits des broyeurs à jet est l’augmentation substantielle de la surface. Lorsqu'il est réduit à 5 microns, le nombre de particules dans un produit de 30 mesh augmente de 1 643 000 fois et la surface augmente de 118 fois. Cela réduit le temps de réaction des produits chimiques. Augmente la puissance du médicament en augmentant la surface, donc une dose plus faible de médicament est nécessaire pour faire le même travail.
Comment ajuster la taille des particules dans un broyeur à jet ?
La taille des particules est principalement ajustée par les changements de débit d'alimentation. Lorsque le taux est réduit, des particules plus fines sont produites car plus d'énergie par particule est disponible pour accélérer les particules. Les collisions deviennent plus violentes et le gradient de pression augmente. Certains produits nécessitent une énergie appliquée extrêmement élevée pour être broyés. De même, pour une vitesse donnée, plus la particule est petite, plus l’énergie de chaque collision est faible. Pour obtenir une plus grande réduction de taille, la vitesse des particules doit être augmentée.
L'air comprimé est-il le seul gaz qui alimente un pulvérisateur à jet ?
Dans le commerce, l'air comprimé est de loin le gaz le plus couramment utilisé, mais dans les gros équipements, on utilise principalement de la vapeur surchauffée (aucune humidité n'est présente à l'état surchauffé) pour broyer les pigments de dioxyde de titane.
Quel degré de contamination un broyeur à jet provoque-t-il sur le produit ?
Un broyeur à jet correctement spécifié ne provoquera aucune contamination du produit, ou il sera si petit qu'il sera indétectable et sans importance. Lors du broyage de matériaux tels que l'alumine, la silice, l'oxyde de fer, etc., le broyeur à jet est recouvert de céramique de carbure de tungstène ou de carbure de silicium d'une dureté de 9,6 (le diamant est de 10). Ces revêtements ont été développés sur 35 ans et constituent l’une des premières utilisations de ce type de revêtement en céramique.
Un broyeur à jet peut-il être utilisé uniquement pour réduire la taille des particules ?
Les broyeurs à jet ont de nombreuses applications en plus de la réduction de taille. L’une des utilisations secondaires importantes d’un broyeur à jet est le mélange de poudres. Deux flux de matériaux ou plus peuvent être introduits dans le broyeur à jet en même temps, obtenant ainsi un mélange parfaitement uniforme à l'extrémité de sortie. Un produit peut également être enduit et mélangé à un autre produit. Dans certains cas, des additifs liquides sont injectés sous pression directement dans la chambre de broyage via une ou plusieurs buses de pulvérisation. Une autre utilisation du broyage à l’air consiste à polir les arêtes vives des particules afin qu’elles s’écoulent ou se compriment mieux.
Application de la technologie de broyage ultrafin dans la transformation des produits agricoles
La poudre alimentaire joue un rôle important dans la vie quotidienne des gens et dans la transformation des aliments. Comme la poudre est fréquemment utilisée dans les aliments, afin de répondre aux diverses exigences des personnes lors de l’utilisation de poudre alimentaire, il est nécessaire de comprendre les méthodes de traitement de la poudre. et divers changements dans les propriétés de traitement, la technologie de traitement des poudres fait l'objet de recherches et de développements continus par les chercheurs concernés. Parmi les nombreux types de technologies de transformation des poudres et des matières premières pour la transformation des aliments, la technologie de broyage ultrafin est une technologie émergente de transformation des produits agricoles qui peut préparer efficacement de la poudre ultrafine. Cette technologie peut augmenter le taux d'utilisation des matériaux transformés et améliorer les caractéristiques de transformation, améliorer la qualité du produit et la rendre largement utilisée dans l'industrie agroalimentaire. En résumant le principe de fonctionnement et les caractéristiques d'utilisation de la technologie des équipements de broyage ultrafin, cet article se concentre sur l'utilisation réelle de la technologie des équipements de broyage ultrafin dans divers domaines, présente des perspectives importantes pour les perspectives de développement de la technologie de broyage ultrafin et résume les applications actuelles de cette technologie. . Des problèmes qui doivent être résolus de toute urgence.
1. Vitesse de concassage rapide et bonne contrôlabilité de la température
Il n'y a pratiquement aucune surchauffe pendant tout le processus de technologie de broyage ultrafin, et elle peut également fonctionner à basse température. Il s'agit d'une technologie de broyage à basse température. Le processus de micronisation dure peu de temps et la plupart des composants chimiques biologiquement actifs ne seront pas éliminés par le processus, ce qui favorise la production de tous les produits micronisés de haute qualité nécessaires. La technologie de broyage ultra-fin peut utiliser un broyage à température moyenne, basse ou ultra-basse en fonction des besoins des différents matériaux, afin que les propriétés et les exigences de traitement des matériaux puissent atteindre les résultats souhaités.
2. La taille des particules de la poudre est petite et uniformément répartie, ce qui améliore les propriétés physiques et chimiques du matériau et augmente la vitesse de réaction.
Étant donné que la force externe utilisée par la technologie de broyage ultra-fin sur les matières premières est très uniforme, la poudre résultante présente une distribution granulométrique uniforme. Après diverses technologies de traitement de broyage ultra-fin, la densité et la surface du matériau augmentent progressivement. Lorsque diverses réactions biologiques et chimiques sont effectuées, la zone de contact augmente et la vitesse de dissolution, la vitesse de réaction, etc. sont améliorées. Des recherches ont montré que lorsque la fibre d'avoine est pulvérisée ultrafinement puis ajoutée à la pâte de farine de blé, le degré de pulvérisation ultrafine est directement proportionnel à la teneur en humidité et à l'élasticité de la pâte. La technologie de broyage ultra fin permet de gagner du temps de production et d'améliorer l'efficacité de la production. La recherche montre que lorsque la paille végétale est réduite en poudre ultrafine, les propriétés physiques et chimiques sont considérablement modifiées, les composants structurels des fibres végétales peuvent être utilisés de manière rationnelle et l'absorption des fibres végétales dans le corps de l'animal est réduite.
3. Économisez le traitement des matières premières et améliorez l'utilisation des matières premières
Certains matériaux fibreux ne conviennent pas aux méthodes de concassage conventionnelles. La formation de particules plus grosses entraînera un gaspillage important de matières premières et la plupart des processus de production nécessitent des processus intermédiaires pour répondre aux exigences. Les produits fabriqués grâce à la technologie de broyage ultra-fin peuvent être directement utilisés dans le processus de production et conviennent à l'utilisation de matières premières rares et précieuses.
4. Réduire la pollution de l'environnement environnant et améliorer la qualité des matériaux traités
L'ensemble du processus de broyage ultrafin est réalisé dans un environnement fermé, ce qui empêche toute contamination externe au cours de ce processus et ne provoque pas de pollution pour le monde extérieur. Cette technologie convient à une utilisation dans les produits alimentaires et médicaux soumis à des exigences environnementales strictes. La technologie de broyage ultra-fin est un processus de traitement physique qui ne sera ni falsifié ni mélangé à d'autres substances. Le caractère naturel est particulièrement garanti lors du traitement de la phytothérapie chinoise. Cette technologie garantit donc le caractère naturel et la sécurité des matières premières.
5. Améliorer la digestion et l’absorption des nutriments par le corps.
Selon les recherches, une fois que le matériau ultra-finement pulvérisé pénètre dans le système digestif, sa taille de particule est très petite, 10 à 25 μm ou même inférieure. Les nutriments ne seront pas libérés après un chemin long et compliqué, et parce que les particules sont plus petites, elles sont plus nombreuses. Elles sont facilement absorbées par la muqueuse de l'intestin grêle, augmentant ainsi le taux d'excrétion des nutriments et donnant aux matières premières plus de temps pour être absorbé et utilisé.
8 des poudres céramiques les plus populaires actuellement
Les céramiques avancées possèdent d'excellentes propriétés mécaniques, acoustiques, optiques, thermiques, électriques, biologiques et autres, et peuvent être observées partout dans les domaines technologiques haut de gamme tels que l'aérospatiale, l'information électronique, la biomédecine et la fabrication d'équipements haut de gamme. Il existe de nombreux types de céramiques et les céramiques de compositions différentes ont leurs propres caractéristiques, telles que la résistance à l'oxydation des céramiques d'alumine, la haute résistance et la résistance à la corrosion électrique des céramiques de nitrure de silicium, la ténacité et la biocompatibilité élevées des céramiques de zircone, etc.
Alumine de haute pureté
L'alumine de haute pureté présente les avantages d'une grande pureté, d'une dureté élevée, d'une résistance élevée, d'une résistance aux températures élevées, d'une résistance à l'usure, d'une bonne isolation, de propriétés chimiques stables, d'une performance de retrait modérée à haute température, etc. Elle a de bonnes propriétés de frittage et est inégalée par l'alumine ordinaire. poudre. Doté de propriétés optiques, électriques, magnétiques, thermiques et mécaniques, il fait partie des matériaux haut de gamme à plus forte valeur ajoutée et les plus utilisés dans la chimie moderne. En tant que catégorie représentative de produits à base d'alumine haute performance, l'alumine de haute pureté est largement utilisée dans les industries de haute technologie et de pointe telles que les matériaux fluorescents, les céramiques transparentes, les appareils électroniques, les nouvelles énergies, les matériaux catalytiques et les matériaux aérospatiaux.
Boehmite
La boehmite contient une eau cristalline de formule chimique γ-Al2O3·H2O ou γ-AlOOH, qui est un type d'oxyde d'aluminium hydraté.
Nitrure d'aluminium
Sur la base du développement actuel des puces électroniques dont les performances globales sont de plus en plus élevées et dont la taille globale est de plus en plus petite, la densité du flux thermique affichée pendant le processus de fonctionnement des puces électroniques a également augmenté de manière significative. Par conséquent, la sélection de matériaux et de processus d’emballage appropriés et l’amélioration des capacités de dissipation thermique des dispositifs sont devenues des goulots d’étranglement techniques dans le développement de dispositifs électriques. Les matériaux céramiques eux-mêmes ont des propriétés telles qu'une conductivité thermique élevée, une bonne résistance à la chaleur, une isolation élevée, une résistance élevée et une adaptation thermique avec les matériaux des puces, ce qui les rend très appropriés comme substrats d'emballage de dispositifs électriques.
Nitrure de silicium
Le nitrure de silicium est actuellement principalement utilisé comme matériau céramique, et la céramique de nitrure de silicium est un matériau clé indispensable dans la technologie industrielle, en particulier dans les technologies de pointe.
Alumine sphérique
Parmi de nombreux matériaux en poudre thermoconducteurs, l'alumine sphérique repose sur sa conductivité thermique élevée, son coefficient de remplissage élevé, sa bonne fluidité, sa technologie mature, ses spécifications riches et son prix relativement raisonnable. Le prix est devenu la catégorie de poudre thermoconductrice la plus courante dans le domaine de la conductivité thermique haut de gamme. dans l'industrie des poudres thermoconductrices.
Titanate de baryum
Le titanate de baryum (BaTiO3) est une structure pérovskite de type ABO3. Depuis que les excellentes propriétés diélectriques de la céramique de titanate de baryum ont été découvertes dans la première moitié du 20e siècle, elle est utilisée comme matériau diélectrique pour les condensateurs. C’est actuellement le matériau diélectrique le plus couramment utilisé. L'une des poudres de céramique électronique les plus courantes est également le matériau de base pour la fabrication de composants électroniques, c'est pourquoi on l'appelle « l'épine dorsale de l'industrie de la céramique électronique ».
Zircone nanocomposite
La zircone nanocomposite est un type de zircone qui peut maintenir la phase tétragonale ou cubique à température ambiante après l'ajout de stabilisants. Les stabilisants sont principalement des oxydes de terres rares (Y2O3, CeO2...) et des oxydes de métaux alcalino-terreux (CaO, MgO...).
Carbure de silicium de haute pureté
Les matériaux en carbure de silicium peuvent être principalement divisés en deux catégories : la céramique et le monocristal. En tant que matériau céramique, ses exigences de pureté ne sont pas très strictes dans les domaines d’application généraux.
Processus de modification de la surface de la poudre
La modification de la surface de la poudre est également appelée modification de la surface de la poudre. Avec le développement de nouvelles technologies modernes, de nouveaux procédés et de nouveaux matériaux, les matériaux composites fonctionnels ont un impact vital. La modification de surface est le changement délibéré des propriétés physiques et chimiques d'une certaine surface d'un matériau par des méthodes physiques, chimiques, mécaniques et autres, telles que la structure de surface et les groupes fonctionnels, l'énergie de surface, les propriétés électriques, les propriétés optiques, les propriétés d'adsorption et la réactivité, etc. Atteindre la compatibilité, la dispersion et l'amélioration complète des performances entre différents matériaux. Cet article traite brièvement du processus d'ingénierie de modification de surface des poudres inorganiques.
Les procédés de modification de surface sont principalement divisés en trois catégories, à savoir le procédé sec, le procédé humide et le procédé composite. Nous nous concentrons ici sur les deux premiers processus.
Modification à sec
Le processus de modification à sec signifie que la poudre est toujours maintenue à l'état sec et est dispersée, enrobée, couplée, etc. dans un environnement sec. Il existe des processus de production continus et des processus de production intermittents, et le processus est simple et flexible.
L'effet de modification du processus de modification à sec est principalement lié à la forme de la roue, à la vitesse de rotation, à la température, au taux de remplissage, au temps de mélange, à la méthode d'ajout et à la quantité de modificateur, etc. La conception interne consiste à fournir une puissance différente aux matériaux pour obtenir un mélange uniforme. Le taux de remplissage affecte directement le fonctionnement de l'ensemble du matériau de l'équipement. S’il y a trop de remplissage, il n’y aura pas d’espace pour bouger à l’intérieur. Si le taux de remplissage est trop faible, les lames ne peuvent pas entrer complètement en contact avec le matériau et celui-ci ne peut pas atteindre l'énergie cinétique requise. Généralement, la surface de la poudre inorganique nécessite une certaine température pour s'adsorber ou réagir avec le modificateur afin d'obtenir l'effet de modification.
Le processus de production continu à sec fait référence au processus de production consistant à ajouter continuellement des matériaux et à ajouter continuellement des modificateurs.
L'hôte de modification de ce processus alimente généralement les matériaux par dosage, y compris un dispositif d'alimentation en modificateur, principalement par dosage de perte de poids, débitmètre, mesure de pression, etc. Le modificateur n'a pas besoin d'être dilué, la poudre et le modificateur sont bien dispersés, et le temps de modification relatif est court. En raison du processus automatique ou semi-automatique continu, l'intensité du travail est faible, l'efficacité de la production est élevée et convient à la production industrielle à grande échelle. En raison de l'alimentation continue, il est difficile de changer de matériau et ne convient pas à la production de petits volumes et aux changements de matériaux fréquents.
L'effet de modification de la surface de la poudre n'est pas seulement lié à la taille des particules, mais également affecté par de nombreux facteurs. Différents modificateurs doivent être sélectionnés pour différents systèmes.
Effet de la technologie de broyage ultrafin sur les poudres biologiques
Les domaines d'application de la technologie et des équipements de broyage ultrafin pour poudres sont de plus en plus étendus. En raison du développement rapide de diverses industries, les exigences relatives aux propriétés physiques et chimiques des poudres telles que la taille des particules sont de plus en plus élevées. Les poudres qui répondent aux propriétés physiques requises peuvent souvent apporter une meilleure expérience et une valeur ajoutée au produit. La technologie de broyage ultrafin a été développée pour s'adapter au développement de la haute technologie moderne et est largement utilisée dans l'alimentation, la médecine traditionnelle chinoise et d'autres domaines de transformation.
Technologie de broyage ultrafin
La technologie de broyage ultrafin est née dans les années 1970. Il fait référence à une nouvelle technologie de traitement qui utilise des méthodes de traitement mécanique telles que l'impact, la collision, le cisaillement, le meulage, la dispersion, la classification et le revêtement de surface pour écraser les matériaux au niveau du micron ; plus précisément, il fait référence à l'utilisation de machines ou à la technologie d'exploitation consistant à utiliser l'énergie fluidique pour surmonter la cohésion interne des solides et broyer des matériaux de 0,5 à 5 mm en poudres ultrafines d'un diamètre inférieur à 10 μm.
Types de technologie de broyage ultrafin
Il existe actuellement deux types de technologies de micronisation : la méthode de concassage physique et la méthode de synthèse chimique. Les méthodes de pulvérisation physique comprennent la méthode en phase solide, la méthode en phase liquide et la méthode en phase gazeuse. Ils s'appuient principalement sur l'action mécanique d'équipements couramment utilisés tels que les broyeurs à boulets, les pulvérisateurs à impact, les pulvérisateurs à jet et les pulvérisateurs ultra-fins à vibrations haute fréquence, ou utilisent une pression élevée et une vitesse élevée. L'énergie du flux d'air provoque la production de particules de matériau. forces d'impact, de collision et de frottement violentes les unes avec les autres, écrasant ainsi le matériau. Cette méthode a un faible coût et un rendement élevé et constitue le principal moyen de préparation de poudre ultrafine. La méthode de synthèse chimique utilise des molécules, des ions et des atomes pour synthétiser davantage des poudres de taille micronique, submicronique ou même nanométrique. Cependant, le rendement est faible, le coût de traitement est élevé et la gamme d’applications est étroite.
Le principe du broyage ultrafin
Pour le broyage ultrafin de matières médicinales chinoises et d'aliments santé, il s'agit principalement du broyage ultrafin au niveau cellulaire (appelé rupture de la paroi cellulaire). Le cassage cellulaire fait référence à l’opération de broyage ayant pour but de briser les parois cellulaires des matières végétales.
Le broyage ultrafin est basé sur le principe de la technologie micronique. Avec l'ultra-micronisation des substances, leur arrangement moléculaire de surface, leur structure de distribution électronique et leur structure cristalline changent tous, ce qui entraîne des effets de surface, des effets de petite taille, des effets quantiques et des effets tunnel quantiques macroscopiques que les matériaux en vrac (granulaires) n'ont pas, rendant ainsi Comparés aux particules macroscopiques, les produits ultrafins présentent une série d'excellentes propriétés d'interface physiques, chimiques et de surface.
Effet de la technologie de broyage ultrafin sur les poudres biologiques
La technologie de pulvérisation ultrafine transforme les matières premières en poudres ultrafines par impact, collision, broyage et autres moyens de matériaux, de sorte que leurs propriétés physiques et chimiques et leurs fonctions structurelles subissent certains changements, y compris la taille élevée des particules des matières premières en poudre. Changements de précision et d’activité de surface.
(1) L'impact du broyage ultrafin sur l'extraction des principes actifs de la poudre : amélioration du taux de dissolution des principes actifs, des nutriments, des oligo-éléments et d'autres ingrédients des matières premières. En comparant les taux de dissolution de la poudre fine d'astragale et de la poudre ultrafine par la méthode de dissolution in vitro, il a été constaté que la dissolution du polysaccharide d'astragale est étroitement liée à la taille des particules de la poudre ; l'impact de la technologie de broyage ultrafin sur les ingrédients actifs de Rhodiola rosea, Ganoderma lucidum et d'autres matières premières a également été étudié.
(2) L'effet du broyage ultrafin sur la biodisponibilité de la poudre : augmentation de la digestion et de l'absorption dans l'organisme, amélioration de la biodisponibilité et amélioration de l'utilisation du produit. La technologie de pulvérisation ultrafine peut conserver les composants bioactifs des particules de poudre.
(3) L'impact du broyage ultrafin sur les caractéristiques de traitement de la poudre : il améliore les caractéristiques de traitement des matières premières, augmente l'utilisation des matériaux et économise les ressources. La recherche montre que le broyage ultra-fin peut améliorer considérablement sa capacité de rétention d'eau à haute température, sa transparence et ses performances de sédimentation tout en réduisant la taille des particules.
La technologie de broyage ultrafin est largement utilisée dans de nombreux domaines
La technologie de broyage ultrafin est une technologie de broyage qui broie les matières premières au niveau micronique ou submicronique et a été largement utilisée dans de nombreux domaines.
À l'heure actuelle, la technologie de broyage ultrafin comprend principalement les méthodes courantes suivantes.
Technologie de broyage ultrafin
Méthode de broyage : utilisez les supports de broyage dans le broyeur à sable pour tourner et entrer en collision avec les matières premières à grande vitesse afin de les écraser à des niveaux nanométriques. Les broyeurs à sable sont plus couramment utilisés, notamment pour les besoins de concassage qui nécessitent une haute précision et uniformité.
Machine à granulés haute pression : utilise une haute pression pour presser les matières premières à travers un moule à pores fins afin d'obtenir un broyage. Cette méthode convient aux matériaux qui ont des exigences particulières en matière de forme et de distribution des particules.
Méthode d'énergie fluide air : Les matières premières sont brisées par l'impact et la collision d'un flux d'air à grande vitesse, puis classées et séparées via le classificateur. Cette méthode convient aux occasions où la taille des particules et la précision de la classification du concassage des matériaux sont élevées.
L’origine de la technologie de broyage ultrafin remonte au développement de la science chimique et des matériaux moderne.
Avec les progrès de la science et de la technologie et le développement de l’industrialisation, la demande de préparation de particules fines augmente. Le champ d'application de la technologie de broyage ultrafin comprend les nouveaux matériaux électroniques énergétiques, les revêtements, les aliments, la céramique, la médecine, les cosmétiques et bien d'autres domaines.
Champ d'application
Dans le domaine des nouveaux matériaux électroniques énergétiques, la technologie de broyage ultrafin peut broyer les matériaux électroniques jusqu'au niveau nanométrique, augmenter la surface et la réactivité des matériaux électroniques et améliorer les performances et la fiabilité des matériaux.
La technologie de broyage ultrafin peut être utilisée dans la préparation de matériaux de batterie, de matériaux semi-conducteurs, etc., et revêt une grande importance pour promouvoir le développement et l'innovation de l'industrie électronique.
Dans le domaine alimentaire, la technologie de broyage ultra-fin peut broyer les matières premières alimentaires au niveau du micron, augmenter l'uniformité et le goût du produit et améliorer la qualité et le goût des aliments.
La technologie de broyage ultrafin peut être utilisée dans la préparation du café, des condiments, de la poudre de cacao, des épices, des additifs pour boissons au thé, des céréales et d'autres aliments, et joue un rôle important dans l'amélioration de la compétitivité des produits sur le marché et de la satisfaction des clients.
Dans le domaine des revêtements et des céramiques, la technologie de pulvérisation ultrafine peut écraser les pigments et les charges jusqu'au micron, augmenter la saturation des couleurs et la texture des revêtements et des céramiques et améliorer l'anti-âge et la durabilité des produits. La technologie de broyage ultrafin peut être appliquée à la préparation de revêtements, de céramiques et d'autres produits et joue un rôle important dans l'amélioration de la qualité des produits et des effets de couleur.
Dans le domaine de la médecine, la technologie de broyage ultrafin peut broyer les matières premières des médicaments jusqu'au niveau nanométrique, augmentant ainsi la solubilité des médicaments, améliorant leur biodisponibilité et obtenant une libération contrôlée et ciblée.
La technologie de broyage ultrafin peut être appliquée aux préparations orales solides, aux injections, aux préparations de capsules, etc., jouant un rôle clé dans le développement et la production de médicaments.
Dans le domaine des cosmétiques, la technologie de broyage ultra-fin peut broyer les ingrédients actifs et les pigments jusqu'au micron, augmenter la stabilité et l'adsorption du produit, et améliorer la perméabilité et l'efficacité de la peau.
La technologie de broyage ultrafin peut être utilisée dans la préparation de produits de soins de la peau, de cosmétiques, de rouges à lèvres, de fards à paupières et d'autres produits, ce qui est d'une grande importance pour améliorer la qualité et l'effet des produits.
À l'heure actuelle, la technologie de broyage ultrafin disponible sur le marché a atteint un niveau très élevé. En optimisant la structure de l'équipement et les paramètres du processus, les broyeurs ultra-fins modernes peuvent atteindre une efficacité de broyage plus élevée, un meilleur contrôle de la taille des particules de broyage et une consommation d'énergie inférieure.
Certains broyeurs ultrafins avancés sont également équipés de systèmes de contrôle intelligents pour réaliser un fonctionnement et une surveillance automatisés, améliorant ainsi l'efficacité et la stabilité de la production.
La technologie de broyage ultrafin offre de larges perspectives d’application. Les tendances de développement futures se concentreront principalement sur l'amélioration de l'efficacité du broyage et de la précision du contrôle de la taille des particules, le développement de technologies de broyage plus ultrafines dotées de propriétés spécifiques et la recherche de méthodes de préparation pour des produits plus fonctionnels.
7 flux de processus de base du broyage ultrafin
Le processus de broyage mécanique ultrafin fait généralement référence au processus de broyage et de classification pour préparer la distribution granulométrique d97≤10μm, qui est divisé en méthode sèche et méthode humide. Le fonctionnement de l'unité de broyage ultra-fin (c'est-à-dire un broyage ultra-fin en une étape) actuellement utilisé dans l'industrie comporte les flux de processus suivants :
Processus d'ouverture
Généralement, les broyeurs à flux d'air tels que le type plat ou à disque, le type à tube de circulation, etc. utilisent souvent ce processus en circuit ouvert car ils ont une fonction d'auto-classification. De plus, ce procédé est souvent utilisé pour le broyage ultrafin intermittent.
L’avantage de ce flux de processus est que le processus est simple. Cependant, pour les broyeurs ultra-fins qui n'ont pas de fonction d'auto-classification, puisqu'il n'y a pas de classificateur dans ce processus, les produits en poudre ultra-fine qualifiés ne peuvent pas être séparés dans le temps. Par conséquent, la plage de distribution granulométrique des produits généraux est large.
Processus en circuit fermé
Ce processus consiste en un classificateur et un broyeur ultra-fin formant un système en circuit fermé de classification de concassage-fine ultra-fine. Ce procédé est souvent utilisé dans les opérations de concassage en continu des broyeurs à boulets, des broyeurs à agitateur, des broyeurs à percussion mécanique à grande vitesse, des broyeurs vibrants, etc.
Son avantage est qu'il peut séparer rapidement les produits en poudre ultrafine qualifiés, réduisant ainsi l'agglomération des particules fines et améliorant l'efficacité des opérations de concassage ultrafine.
Processus d'ouverture avec pré-classement
Dans ce processus, les matériaux sont classés avant d'entrer dans le broyeur ultra-fin, et les matériaux à grains fins sont directement utilisés comme produits en poudre ultra-fine. Les matériaux à gros grains entrent ensuite dans le broyeur ultra-fin pour être broyés.
Lorsque l'alimentation contient une grande quantité de poudre ultrafine qualifiée, l'utilisation de ce processus peut réduire la charge sur le concasseur, réduire la consommation d'énergie par unité de produit en poudre ultrafine et améliorer l'efficacité opérationnelle.
Processus en circuit fermé avec pré-classification
Cette opération combinée contribue non seulement à améliorer l’efficacité du broyage et à réduire la consommation d’énergie par unité de produit, mais contrôle également la répartition granulométrique du produit.
Ce flux de processus peut également être simplifié à une seule niveleuse, c'est-à-dire que la même niveleuse est utilisée pour le pré-classement, l'inspection et le classement.
Processus d'ouverture avec notation finale
La caractéristique de ce processus de concassage est qu'un ou plusieurs classificateurs peuvent être installés après le concasseur pour obtenir deux ou plusieurs produits avec une finesse et une distribution granulométrique différentes.
Processus d’ouverture avec pré-classement et classement final
L'essence de ce flux de processus peut non seulement pré-séparer certains produits à grains fins qualifiés pour réduire la charge du concasseur, mais également l'équipement de classification finale peut obtenir deux produits ou plus avec une finesse et une distribution granulométrique différentes.
Le nombre d'étapes de concassage dépend principalement de la granulométrie des matières premières et de la finesse du produit requis. Pour les matières premières présentant des tailles de particules relativement grossières, un processus de concassage fin ou de broyage fin puis de concassage ultra-fin peut être utilisé. Généralement, les matières premières peuvent être broyées à 74 μm ou 43 μm, puis un processus de concassage ultra-fin peut être utilisé.
Pour les matériaux nécessitant une granulométrie très fine et faciles à agglomérer, un processus de concassage ultra-fin en plusieurs étapes en série peut être utilisé pour améliorer l'efficacité opérationnelle. Cependant, de manière générale, plus il y a d’étapes de broyage, plus le processus sera complexe.
Le rôle de la poudre ultrafine dans les bétons réfractaires
La fonction principale de la poudre ultrafine dans les bétons réfractaires est d'améliorer les propriétés de remplissage et les propriétés de construction. De plus, à mesure que les performances d'écoulement du béton augmentent, la densité apparente augmentera également.
Après avoir ajouté de la poudre ultrafine aux bétons réfractaires, la porosité apparente diminue tandis que la résistance augmente considérablement. D'autres propriétés à haute température seront également améliorées en conséquence. Le rôle de la poudre ultrafine est indissociable des adjuvants. Ce n'est qu'en choisissant le bon type de poudre ultrafine et d'adjuvants et en utilisant la bonne quantité qu'ils pourront jouer leur rôle maximum.
Le mécanisme d’action de la poudre ultrafine est complexe, car différentes variétés de poudre ultrafine ont des mécanismes d’action différents. Toutefois, la quantité de poudre ultrafine ne peut excéder 7 %. S’il dépasse 7 %, il y aura largement assez pour combler les lacunes. La poudre ultrafine restante nécessitera une grande quantité d’eau et ne sera pas dense, mais il n’y aura aucun changement dans les pores. Si le dosage est contrôlé à moins de 5 %, les lacunes du béton seront comblées, la consommation d'eau sera importante, la densité volumique sera faible et les pores apparents seront élevés. Par conséquent, la meilleure plage d’utilisation se situe entre 5 et 7 %.
En fait, la fonction de la poudre ultrafine est de combler. La densité apparente des bétons réfractaires traditionnels est relativement importante et de nombreux pores seront remplis par l'excès d'eau. Une fois l’eau éliminée, des pores resteront. Lorsque de la poudre ultrafine est ajoutée, les pores seront remplis de poudre ultrafine. Remplissage, une très petite quantité de micropores est remplie d'eau. De cette manière, lorsque le béton réfractaire est mélangé, la quantité d’eau est réduite. Après moulage et démoulage, l'eau sera évacuée et les pores restants seront bien moindres. En d’autres termes, l’ajout de poudre ultrafine réduira la quantité d’eau ajoutée, augmentera la densité apparente du béton et réduira la porosité.
En bref, l'effet de remplissage de la poudre ultrafine est meilleur que celui de la poudre de silice dans les bétons réfractaires, et le dosage est également moindre. L'activité de distribution granulométrique de la poudre ultrafine a-Al2O3 est meilleure que celle du Sio2, car la proportion de poudre ultrafine inférieure à 1 μm représente 96,5 %, tandis que le Sio2 actif n'est que de 69 %. La finesse, la forme et l'activité de la poudre ultrafine sont plus fortes que la fumée de silice Sio2. .