Tecnologia de revestimento de superfície de pó ultrafino
O pó ultrafino (geralmente refere-se a partículas com tamanho de partícula de mícron ou nanômetro) tem as características de grande área de superfície específica, alta energia de superfície e alta atividade de superfície, por isso possui excelentes propriedades ópticas, elétricas e magnéticas que são difíceis de combinar com muitos materiais de massa. , propriedades térmicas e mecânicas. No entanto, devido ao efeito de tamanho pequeno, efeito de tamanho quântico, efeito de interface e superfície e efeito de tunelamento quântico macroscópico do pó ultrafino, é fácil aglomerar no ar e no meio líquido. Se não for disperso, o pó ultrafino aglomerado não pode manter totalmente suas propriedades específicas. A maneira mais eficaz de dispersar o pó ultrafino é modificar sua superfície. Nos últimos anos, a tecnologia de modificação de superfície em pó tornou-se uma das tecnologias quentes que as pessoas prestam atenção. Entre eles, a modificação do revestimento de superfície é um tipo importante de tecnologia de modificação de superfície. O revestimento, também conhecido como revestimento ou revestimento, é um método de revestimento da superfície de partículas minerais com substâncias inorgânicas ou orgânicas para obter modificações.
Atualmente, existem vários métodos de classificação para a tecnologia de revestimento de superfície de pó ultrafino de acordo com diferentes métodos. Por exemplo, de acordo com o estado do sistema de reação, ele pode ser dividido em: método de revestimento em fase sólida, método de revestimento em fase líquida e método de revestimento em fase gasosa; de acordo com as propriedades do material da casca, pode ser dividido em: método de revestimento de metal, método de revestimento inorgânico e método de revestimento orgânico; As propriedades do revestimento podem ser divididas em: método de revestimento físico e método de revestimento químico e assim por diante.
Método de revestimento em fase sólida
1) Método mecanoquímico
2) Método de reação em fase sólida
O método de reação de estado sólido é misturar completamente a substância revestida com sal de metal ou óxido de metal por meio de moagem e, em seguida, passar por uma reação de estado sólido sob calcinação de alta temperatura para obter pó revestido micro/nano ultrafino.
3) Método de alta energia
O método de revestimento de partículas ultrafinas com partículas de alta energia, como raios ultravioleta, descarga de coroa e radiação de plasma, é referido coletivamente como métodos de alta energia. Esta é uma tecnologia de revestimento em pó relativamente nova.
4) Método de encapsulamento de polímero
O revestimento de uma camada de substâncias orgânicas na superfície do pó pode aumentar seu efeito de barreira anticorrosiva, melhorar a molhabilidade e a estabilidade em meios orgânicos e melhorar a regulação interfacial em materiais compósitos, ancorando moléculas ativas ou biomoléculas e biologicamente funcionais.
5) Método de modificação da microcápsula
A modificação do método da microcápsula é cobrir uma camada de filme uniforme em escala micro ou nanoescala na superfície de partículas finas para modificar as características da superfície da partícula.
Método de revestimento líquido
A tecnologia de revestimento de fase líquida é para obter revestimento de superfície em um ambiente úmido por meio de métodos químicos. Comparado com outros métodos, tem as vantagens de processo simples, baixo custo e é mais fácil de formar uma estrutura núcleo-casca. Os métodos de fase líquida comumente usados incluem método hidrotérmico, método de precipitação, método sol-gel, método de nucleação heterogênea e revestimento sem eletrodos.
1) Método hidrotérmico
2) Método sol-gel
3) Método de precipitação
O método de precipitação é adicionar a solução de sal metálico do material de revestimento à suspensão aquosa do pó revestido e, em seguida, adicionar um precipitante à solução para fazer com que o íon metálico precipite e precipite na superfície do pó para atingir a superfície efeito de revestimento.
4) Método de nucleação não uniforme
5) Método de revestimento sem eletrodos
O método de chapeamento eletrolítico refere-se a uma tecnologia de revestimento na qual a solução de chapeamento passa por uma reação de oxidação-redução autocatalisada sem corrente externa, e os íons metálicos na solução de chapeamento passam por uma reação de redução para se tornarem partículas de metal depositadas na superfície do pó .
6) Método de microemulsão
7) Método de floculação diversos
revestimento de vapor
O método de revestimento em fase gasosa é usar o modificador no sistema supersaturado para se reunir na superfície das partículas para formar um revestimento nas partículas de pó. Inclui a deposição física de vapor e a deposição química de vapor. O primeiro depende da força de van der Waals para obter o revestimento de partículas, e a força de ligação entre o núcleo e a casca não é forte; o último usa substâncias gasosas para reagir na superfície das nanopartículas para formar depósitos sólidos para obter o efeito de revestimento. Confie na ligação química.
Com o desenvolvimento da ciência e da tecnologia, a tecnologia de revestimento em pó será aprimorada ainda mais e espera-se que prepare partículas compostas ultrafinas multifuncionais, multicomponentes e mais estáveis, o que abrirá perspectivas de aplicação mais amplas para partículas compostas.
O processo de produção de pó ultrafino - Pulverização de impacto
É um método que tem sido amplamente utilizado desde os tempos antigos para pulverizar mecanicamente materiais a granel em pó. Atualmente, o pó ultrafino a granel ainda depende principalmente do esmagamento mecânico. O equipamento de trituração ultrafina comumente usado inclui: moinho autógeno, moinho a jato, moinho de impacto mecânico de alta velocidade, moinho vibratório, moinho agitador (incluindo vários moinhos de areia, moinhos de torre, etc.), moinho coloidal (incluindo homogeneizador, etc.), moinho de bolas , moinho de Raymond, etc.
A pulverização mecânica é geralmente usada para produzir pós maiores que 1 μm. Um pequeno número de equipamentos, como moinho de jato a jato, pode ser usado para produzir materiais menores que 1 μm, que podem triturar materiais até o nível sub-mícron, ou seja, 0,1+0,5 μm. Sua estrutura é que o ar comprimido produzido pelo compressor de ar é pulverizado para fora do bico e o pó colide entre si no fluxo do jato e é esmagado.
As matérias-primas são alimentadas a partir da tremonha, aceleradas a velocidade supersônica pelo bocal Venturi e introduzidas no pulverizador; na zona de pulverização formada pelo fluido ejetado do bocal de moagem dentro do pulverizador, as partículas do material colidem umas com as outras, esfregam e pulverizam em pó fino. Dentre eles, os que perdem a força centrífuga e são introduzidos no centro do pulverizador são os pós superfinos; pós grossos não perdem a força centrífuga e continuam a ser pulverizados na correia de trituração.
O moinho a jato desenvolvido na Alemanha suspende e colide o pó menor que 0,088 mm em pó superfino, para que possa produzir produtos de vários graus não maiores que 44μm, e o tamanho médio das partículas pode atingir 1, 2, 3, 4μm. Este tipo de moinho a jato tem alta eficiência de produção, não polui o meio ambiente, e o produto tem alta pureza, partículas finas e sem aglomeração. É um equipamento de moagem ultrafina ideal. A tendência de desenvolvimento técnico do método de pulverização mecânica é melhorar a tecnologia de processo na base existente, desenvolver equipamentos de pulverização ultrafina de alta eficiência e baixo consumo, equipamentos de classificação fina e equipamentos auxiliares de processo de suporte e expandir o limite de tamanho de partícula de pulverização mecânica, melhorando a capacidade de processamento, formando economias de escala.
No processo de trituração ultrafina, o equipamento de classificação fina também é necessário para separar materiais em pó fino qualificados em tempo hábil, melhorar a eficiência das operações de trituração e controlar a distribuição do tamanho das partículas dos produtos. Atualmente, existem dois tipos de equipamentos de classificação comumente usados: um é a classificação a seco, geralmente classificador centrífugo ou turbina eólica; o outro é um equipamento de classificação úmida, geralmente usando classificador centrífugo espiral horizontal, hidrociclone de pequeno diâmetro e pequeno ângulo de cone e hidrociclone etc.
Geralmente, a classificação hidráulica é usada, e os métodos comumente usados são método de sedimentação, método de transbordamento, método de ciclone e método de centrifugação. O método de sedimentação usa o mecanismo de diferentes velocidades de sedimentação na água para classificar diferentes tamanhos de partículas; o mecanismo do método de transbordamento é semelhante ao método de sedimentação, a diferença é que a velocidade do fluxo de água é maior que a velocidade de sedimentação das partículas, trazendo assim o pó fino; o método do ciclone A pasta gira em alta velocidade no ciclone para gerar força centrífuga, e o tamanho da partícula é diferente, a força centrífuga também é diferente, de modo que as partículas grandes e pequenas podem ser separadas; o método centrífugo é que a pasta gira em alta velocidade na centrífuga, e a força centrífuga gerada por partículas de tamanhos diferentes também é diferente.
Após a classificação, os produtos obtidos de vários tamanhos de partículas são desidratados e depois secos.
Na moagem ultrafina, o tamanho da partícula do pó é fino e sua área de superfície específica e energia de superfície são grandes. Quanto mais fino o tamanho da partícula, maior a resistência mecânica do material. Portanto, o consumo de energia da pulverização ultrafina é alto e o pó é fácil de aglomerar sob força mecânica repetida. Para melhorar a eficiência da britagem, além de fortalecer a classificação, às vezes são adicionados auxiliares de moagem e aditivos.
O processo de produção do método de pulverização mecânica é mais simples que o do método de síntese química, a produção é grande, o custo é baixo e o micropó produzido não apresenta aglomeração. No entanto, é inevitável a mistura de impurezas no processo de britagem, e a forma das partículas do produto triturado é geralmente irregular, sendo difícil obter partículas finas menores que 1 μm.
4 principais campos de aplicação de pó de sílica
Devido às suas vantagens de resistência à corrosão ácida e alcalina, resistência a altas temperaturas, baixo coeficiente de expansão linear e alta condutividade térmica, o pó de microssílica é amplamente utilizado em laminados revestidos de cobre, compostos de moldagem epóxi e outros campos para melhorar o desempenho de produtos relacionados.
1. Laminado revestido de cobre
A adição de micropó de silício ao laminado de cobre pode melhorar as propriedades físicas, como o coeficiente de expansão linear e a condutividade térmica da placa de circuito impresso, melhorando assim efetivamente a confiabilidade e a dissipação de calor dos produtos eletrônicos.
Atualmente, existem cinco tipos de pó de sílica usados em laminados revestidos de cobre: pó de sílica cristalina, pó de sílica fundida (amorfa), pó de sílica esférica, pó de sílica composta e pó de sílica ativa.
O pó de microssílica esférica é usado principalmente em laminados revestidos de cobre de alto desempenho e alta confiabilidade devido às suas características únicas de alto enchimento, boa fluidez e excelentes propriedades dielétricas. Os principais indicadores de pó de sílica esférica para laminados de cobre são: distribuição de tamanho de partícula, esfericidade, pureza (condutividade, substâncias magnéticas e manchas pretas). Atualmente, o micropó de silício esférico é usado principalmente em laminados rígidos revestidos de cobre, e a proporção de fundição mista em laminados revestidos de cobre é geralmente de 20% a 30%; o uso de laminados folheados de cobre flexíveis e laminados folheados de cobre à base de papel é relativamente pequeno.
2. Composto de moldagem epóxi
Preencher micropó de silício em composto de moldagem epóxi pode aumentar significativamente a dureza da resina epóxi, aumentar a condutividade térmica, reduzir a temperatura de pico exotérmica da reação da resina epóxi curada, reduzir o coeficiente de expansão linear e taxa de encolhimento de cura, reduzir o estresse interno e melhorar A resistência mecânica do composto de moldagem epóxi pode reduzir o fenômeno de rachaduras do composto de moldagem epóxi, evitando assim que gases nocivos externos, umidade e poeira entrem em componentes eletrônicos ou circuitos integrados, diminuindo a vibração, evitando danos por força externa e estabilizando os parâmetros dos componentes.
Compostos de moldagem epóxi comuns são compostos principalmente de 60-90% de carga, menos de 18% de resina epóxi, menos de 9% de agente de cura e cerca de 3% de aditivos. As cargas inorgânicas utilizadas atualmente são basicamente pó de microssílica, com teor de até 90,5%. O pó de sílica para composto de moldagem epóxi concentra-se principalmente nos seguintes indicadores:
(1) Pureza. Alta pureza é o requisito mais básico de produtos eletrônicos para materiais, e os requisitos são mais rigorosos em VLSI. Além do baixo teor de elementos de impurezas convencionais, também é necessário que o teor de elementos radioativos seja o mais baixo possível ou não. Com o avanço do processo de fabricação, a indústria eletrônica tem requisitos cada vez maiores para a pureza do micropó de silício.
(2) Tamanho e uniformidade das partículas. Os materiais de embalagem VLSI requerem tamanho de partícula de pó de silício fino, faixa de distribuição estreita e boa uniformidade.
(3) Taxa de esferoidização. A alta taxa de esferoidização é o pré-requisito para garantir alta fluidez e alta dispersibilidade de cargas. A alta taxa de esferoidização e a boa esfericidade do micropó de silício têm melhor fluidez e desempenho de dispersão e podem ser mais totalmente dispersos em compostos de moldagem epóxi para garantir o melhor efeito de preenchimento.
3. Materiais de isolamento elétrico
O pó de microssílica é usado como material de embalagem isolante de resina epóxi para produtos de isolamento elétrico, o que pode efetivamente reduzir o coeficiente de expansão linear do produto curado e a taxa de encolhimento durante o processo de cura, reduzir o estresse interno e melhorar a resistência mecânica do material isolante, assim efetivamente melhorando e aprimorando o material isolante. propriedades mecânicas e elétricas.
4. Adesivo
Como um enchimento funcional inorgânico, o pó de sílica pode efetivamente reduzir o coeficiente de expansão linear do produto curado e a taxa de encolhimento durante a cura quando preenchido na resina adesiva, melhorar a resistência mecânica do adesivo, melhorar a resistência ao calor, permeabilidade e desempenho de dissipação de calor, melhorando assim a viscosidade. Efeito de nó e vedação.
A distribuição do tamanho de partícula do pó de microssílica afetará a viscosidade e a sedimentação do adesivo, afetando assim a capacidade de fabricação do adesivo e o coeficiente de expansão linear após a cura. Portanto, o campo de adesivos presta atenção à função do pó de microssílica na redução do coeficiente de expansão linear e na melhoria da resistência mecânica. Os requisitos de aparência e distribuição de tamanho de partícula são relativamente altos, e produtos de diferentes tamanhos de partícula com um tamanho médio de partícula entre 0,1 mícron e 30 mícron são geralmente usados para uso composto.
Propriedades de processo e aplicação de caulim
De acordo com a qualidade, plasticidade e teor arenoso do próprio minério de caulim, ele pode ser dividido em três tipos: caulim duro, macio e arenoso. O caulim duro tem uma textura dura e sem plasticidade, mas tem uma certa plasticidade após a trituração e moagem; o caulim macio tem textura mais macia e melhor plasticidade, e a quantidade de areia contida nele é inferior a 50%; O caulim arenoso tem uma textura mais solta e pouca plasticidade. É melhor após a remoção da areia, e a quantidade de areia contida nela geralmente excede 50%.
Caulim puro tem alta brancura, qualidade macia, fácil de dispersar e suspender na água, boa plasticidade e alta viscosidade, excelentes propriedades de isolamento elétrico; tem boa solubilidade ácida, baixa capacidade de troca catiônica, boas propriedades físicas e químicas, como resistência ao fogo.
Aplicação de caulim
1. Aplicação de caulim em materiais à base de cimento
O caulim torna-se metacaulim devido à desidratação. O cimento geralmente pode ser preparado por ativação alcalina ou usado como aditivo em materiais de concreto. O caulim pode melhorar a resistência, a trabalhabilidade e a durabilidade do concreto e, ao mesmo tempo, resistir à retração autógena do concreto. Materiais à base de cimento caulim têm excelente desempenho e uma ampla gama de aplicações, e suas perspectivas de desenvolvimento são dignas de atenção.
2. Aplicação de caulim na indústria cerâmica
Na indústria cerâmica, a aplicação do caulim é mais precoce que em outras indústrias, e a dosagem também é muito grande, geralmente representando cerca de 20% a 30% da fórmula. O caulim pode aumentar o teor de A1203 na cerâmica, e o processo de formação de mulita é mais fácil, melhorando assim a estabilidade e a resistência à sinterização da cerâmica.
3. Aplicação de caulim na indústria de refratários
Devido à sua alta refratariedade, o caulim é normalmente utilizado na produção e processamento de produtos refratários. Os materiais refratários são divididos principalmente em dois tipos: tijolos refratários e lã de silício-alumínio, que possuem características de resistência a altas temperaturas e pequena deformação sob pressão. Uma série de argilas resistentes a altas temperaturas, incluindo caulim, bauxita, bentonita, etc., são chamadas coletivamente de argila refratária.
4. Aplicação de caulim modificado em revestimentos
O caulim tem sido usado como carga para revestimentos e tintas por muito tempo devido à sua cor branca, baixo preço, boa fluidez, propriedades químicas estáveis e grande capacidade de troca catiônica na superfície. O caulim usado em revestimentos geralmente inclui caulim superfino lavado e caulim superfino calcinado.
5. Aplicação de caulim na indústria de tintas
TiO2, CaC03, talco e caulim são as principais matérias-primas minerais utilizadas na indústria de tintas. Entre eles, o caulim possui requisitos quanto à sua dispersibilidade, tamanho de partícula e teor de óxidos coloridos. Devido à sua cor branca, baixo custo, boa fluidez e suspensão, inércia química, forte poder de cobertura e outras propriedades, o caulim desempenha principalmente o papel de enchimento e substituto de pigmento em tintas e pode reduzir a necessidade de quantidade de corantes caros.
6. Caulim é usado na indústria de plástico
Como carga, o caulim é geralmente usado em uma quantidade de 15% a 60% em plásticos. Sua função é tornar a aparência dos produtos plásticos suave, com tamanho preciso, resistir à corrosão química, reduzir o encolhimento térmico e a fissão térmica e facilitar o processo de polimento. No processo de produção do policloreto de vinila, o caulim é normalmente utilizado como agente de reforço para melhorar a resistência à abrasão e a durabilidade dos produtos plásticos.
7. Caulim é usado para fazer fibra de vidro em forno de lagoa
O caulim, que tem baixo teor de ferro, é usado na fabricação de fibra de vidro principalmente como fonte de alumínio e silício, bem como para diminuir seu brilho. O conteúdo técnico da trefilação da fibra de vidro no forno pool é relativamente alto e, para a conformação da fibra de vidro, é necessário atingir o nível quase óptico. A qualidade e a estabilidade do micropó homogeneizado de caulinita são os principais fatores que afetam o processo de trefilação da fibra de vidro do forno, e a fibra de vidro do forno sem álcalis tem requisitos de qualidade rigorosos para o micropó homogeneizado de caulinita.
8. Aplicação de caulim na indústria de papel
Na indústria de papel, o mercado internacional de caulim é relativamente próspero, e seu volume de vendas supera o de cerâmica, borracha, tintas, plásticos, materiais refratários e outras indústrias. Na polpa, o caulim geralmente não reage com seus ingredientes, tem forte estabilidade e é bem retido nas fibras do papel.
9. Aplicação de caulim na indústria da borracha
O caulim, usado na indústria da borracha, é adicionado à mistura coloidal, o que pode aumentar a resistência ao desgaste, a estabilidade química e a resistência mecânica da borracha, prolongar seu tempo de endurecimento e também ajustar as propriedades de mistura, reológicas e de vulcanização de a borracha, e melhorar a durabilidade da borracha.
7 vantagens do classificador de ar
O classificador, o separador de ciclone, o coletor de pó e o ventilador de tiragem induzida formam um sistema de classificação. Sob a ação da sucção do ventilador, o material se move para a área de classificação em alta velocidade da entrada na extremidade inferior do classificador junto com a corrente ascendente, e os materiais grosseiros e finos são separados sob a forte força centrífuga gerada pela alta turbina de classificação rotativa de velocidade.
As partículas finas que atendem aos requisitos de tamanho de partícula entram no separador de ciclone ou coletor de pó através do espaço entre as lâminas da roda classificadora para serem coletadas. As partículas grossas arrastam algumas partículas finas e a velocidade desaparece depois de bater na parede e desce para a saída de ar secundária ao longo da parede do cilindro. O efeito de lavagem separa as partículas grossas e finas, as partículas finas sobem para a área de classificação para classificação secundária e as partículas grossas descem para a porta de descarga para descarga.
O classificador de ar, o separador de ciclone, o coletor de pó e o ventilador de tiragem induzida formam um sistema de britagem completo. Depois que o ar comprimido é filtrado e seco, ele é pulverizado na câmara de britagem através do bocal Laval em alta velocidade, na interseção de vários fluxos de ar de alta pressão.
Os materiais são repetidamente colididos, friccionados, cortados e esmagados. Os materiais triturados são movidos para a área de classificação com o fluxo de ar ascendente sob a ação da sucção do ventilador. Sob a forte força centrífuga gerada pela turbina de classificação rotativa de alta velocidade, os materiais grossos e finos são separados para atender ao tamanho da partícula para a área de britagem para continuar a britagem.
As sete vantagens do classificador de ar são as seguintes:
● O classificador de fluxo de ar é adequado para britagem a seco de vários materiais com dureza Mohs abaixo de 9, especialmente para alta dureza, alta pureza e materiais de alto valor agregado.
●O classificador de fluxo de ar contém um dispositivo de classificação horizontal, o corte superior é preciso, o tamanho da partícula do produto D97: 2-45 mícrons é ajustável, a forma da partícula é boa e a distribuição do tamanho da partícula é estreita.
● Esmagamento de baixa temperatura e sem meio, especialmente adequado para esmagar materiais sensíveis ao calor, de baixo ponto de fusão, contendo açúcar e voláteis.
●O processo de britagem é completado principalmente pela colisão entre os próprios materiais, que é diferente da britagem mecânica que depende do impacto de esmagamento dos materiais por lâminas ou martelos, de modo que o equipamento é resistente ao desgaste e a pureza do produto é alta.
●O equipamento é fácil de desmontar e limpar, e a parede interna é lisa sem becos sem saída.
●Todo o sistema é selado e triturado, com menos poeira e baixo ruído, e o processo de produção é limpo e ecologicamente correto.
●O sistema de controle do classificador de ar adota o controle do programa, que é fácil de operar.
As vantagens do pó de silício metálico como material refratário
Características do pó de silício metálico:
1. Resistência a altas temperaturas
O pó de silício metálico tem forte resistência a altas temperaturas, portanto, adicionar uma quantidade apropriada de pó de silício metálico muitas vezes na produção de refratários e metalurgia do pó pode melhorar muito a resistência a altas temperaturas.
2. Resistência ao desgaste
Normalmente, adicionamos pó de silício metálico na produção de algumas peças fundidas resistentes ao desgaste para melhorar o desempenho resistente ao desgaste das peças fundidas.
3. Desoxigenação
O pó de silício metálico, como o nome sugere, contém uma certa quantidade de silício, que pode ter afinidade com o oxigênio para formar dióxido de silício, o que reduz a reatividade de fusão durante a desoxidação e garante a segurança da desoxidação!
Além disso, o pó de silício metálico também tem sido amplamente utilizado na indústria de fundição metalúrgica. Na fabricação de aço, o pó de silício metálico pode ser usado como desoxidante, aditivo de liga, etc., e o efeito é muito óbvio.
A fumaça de silício e a fumaça de silício metálico são dois produtos completamente diferentes. Na prática, esses dois produtos costumam ser confundidos porque estão intrinsecamente ligados.
A sílica ativa que costumamos dizer também é chamada de sílica ativa e micro sílica ativa. É a fuligem recuperada do processo de produção do metal silício ou ferroliga. Devido ao seu alto teor de sílica, partículas extremamente finas e alta atividade, pode ser utilizado em concreto, materiais refratários, borracha, tintas, etc. Existe uma ampla gama de aplicações em indústrias como.
O principal componente do pó de silício metálico é o silício cristalino (Si). Sua forma inicial é grumosa, tornando-se pó após ser triturado ou moído, que é utilizado em indústrias como a de materiais refratários.
A razão pela qual o pó de silício metálico é transformado em pó é porque é fisicamente moído e o pó de silício é formado naturalmente durante o processo de produção.
A composição química varia muito. O pó de silício é principalmente dióxido de silício, e o principal conteúdo de silício metálico é o elemento SI.
A sílica ativa metálica é geralmente inerte, enquanto a sílica ativa é uma pozolana. A cor do pó de silício metálico é geralmente relativamente estável, enquanto a cor do pó de silício varia muito do branco ao preto. A sílica ativa é amplamente utilizada. O preço da sílica ativa de metal é muito alto, várias vezes maior que o da micro sílica ativa
O progresso da tecnologia de pulverização superfina no processamento de alimentos moderno
A tecnologia Superfine Grinding (SG), como uma nova tecnologia desenvolvida rapidamente nos últimos 20 anos, é uma tecnologia de processamento profundo que combina mecânica mecânica e mecânica de fluidos, supera a coesão interna de objetos e tritura materiais em mícrons ou mesmo pós nanométricos. O tratamento de pulverização ultrafina pode fazer com que o tamanho da partícula do material atinja 10 μm ou até mesmo o nível nanométrico. Como a estrutura do pó e a área de superfície específica são bastante alteradas em comparação com as partículas comuns, as partículas de pulverização ultrafina têm propriedades especiais que as partículas comuns não possuem e, com o equipamento moderno Com o desenvolvimento da ciência, a tecnologia de pulverização superfina fez grandes avanços em muitos campos como alimentos e produtos farmacêuticos, especialmente na extração de ervas medicinais chinesas, no desenvolvimento de alimentos funcionais e na utilização de recursos residuais.
De acordo com o tamanho da partícula do pó acabado processado, a tecnologia de pulverização ultrafina pode ser dividida principalmente em: pulverização micron (1 μm ~ 100 μm), pulverização submicron (0,1 μm ~ 1,0 μm) e nano pulverização (1 nm ~ 100 μm). A preparação de pó de mícron geralmente adota o método de pulverização física; a preparação de pó submicron e abaixo do tamanho de partícula adota o método de síntese química. O método de síntese química tem as desvantagens de baixo rendimento e altos requisitos de operação, o que torna o método de pulverização física mais popular na indústria de processamento moderna.
1. Extração de ingredientes ativos naturais de ervas medicinais chinesas preciosas
A demanda por materiais medicinais preciosos é alta devido aos seus notáveis efeitos medicinais, e os recursos silvestres estão quase esgotados. Agora eles dependem de plantio artificial para abastecimento, mas o mercado ainda é escasso, resultando em preços altos. Portanto, é necessário fazer pleno uso dos preciosos medicamentos fitoterápicos chineses e melhorar sua tecnologia de processamento.
Os pesquisadores geralmente usam métodos como identificação microscópica e teste de propriedade física para realizar a caracterização e teste de propriedade física de pó de fitoterapia chinesa comum e pó ultrafino. Verificou-se que a tecnologia de pulverização ultrafina pode efetivamente destruir as paredes celulares de um grande número de células em materiais medicinais, aumentando os fragmentos celulares, e sua solubilidade em água, poder de inchaço e densidade aparente também são melhorados em vários graus em comparação com o pó comum. Ao mesmo tempo, a taxa de dissolução de ingredientes ativos no processo de pulverização ultrafina é melhorada.
2. Reutilização de recursos de resíduos de processamento de alimentos e medicamentos
Os resíduos do processamento de alimentos e medicamentos geralmente ainda contêm certos ingredientes ativos naturais, e descartá-los não apenas causará muito desperdício, mas também poluirá o meio ambiente. O surgimento da tecnologia de pulverização ultrafina oferece mais possibilidades para a reutilização de recursos de resíduos de processamento de alimentos e medicamentos. Nos últimos anos, a pesquisa dos pesquisadores sobre tecnologia de pulverização ultrafina tem se concentrado principalmente na reutilização de recursos de resíduos de processamento de alimentos e medicamentos, geralmente combinados com a tecnologia de hidrólise enzimática. Por exemplo, o reaproveitamento de bagaço de batata, casca de linhaça, semente de uva, casca de café, etc., concentra-se principalmente na influência de diferentes granulometrias nas propriedades físicas e químicas e nas propriedades funcionais dos pós ultrafinos, bem como sua influência na características relevantes das matrizes alimentares.
3. Desenvolvimento e utilização de processamento funcional de alimentos
Como a estrutura celular de algumas matérias-primas ricas em ingredientes ativos naturais é resistente e difícil de ser destruída, a taxa de liberação dos nutrientes e ingredientes funcionais contidos nelas geralmente é baixa, o que não pode ser totalmente desenvolvido e usado. A tecnologia de pulverização ultrafina traz a possibilidade de destruir a estrutura celular e melhorar sua eficiência de liberação de nutrientes. Estudos demonstraram que a pulverização ultrafina adequada pode melhorar as propriedades de hidratação das matérias-primas, enquanto a pulverização excessiva reduzirá as propriedades de hidratação; ao mesmo tempo, dentro de uma faixa apropriada, a taxa de dissolução dos ingredientes ativos aumentará gradualmente com a diminuição do tamanho das partículas.
4. Outros aspectos
A pesquisa sobre a tecnologia de pulverização ultrafina também se concentra nos componentes do sabor das especiarias, geralmente usando tecnologia de pulverização ultrafina de baixa temperatura. Atualmente, alguns pesquisadores pré-trataram pimenta rattan, pimenta seca e gengibre por meio da tecnologia de pulverização ultrafina e estudaram seu sabor. Os resultados da pesquisa mostram que o tamanho de partícula apropriado aumentará o aroma das matérias-primas e o aroma não será perdido no processo de armazenamento posterior; tamanho de partícula muito pequeno fará com que o aroma se perca mais rapidamente com o prolongamento do tempo de armazenamento.
Aplicação de equipamentos de pulverização a jato na produção de dióxido de titânio
1. Requisitos de dióxido de titânio para britagem
O dióxido de titânio usado como pigmento possui excelentes propriedades ópticas e propriedades químicas estáveis. O dióxido de titânio tem requisitos muito altos em tamanho de partícula, distribuição de tamanho de partícula e pureza. Geralmente, o tamanho de partícula do dióxido de titânio é baseado na faixa de comprimento de onda da luz visível, ou seja, 0,15m ~ 0,35m. E como pigmento básico branco, é muito sensível ao aumento de impurezas, principalmente impurezas de ferro, sendo necessário que o aumento seja inferior a 5 ppm quando pulverizado. Além disso, também é necessário que o dióxido de titânio tenha boa dispersibilidade em diferentes sistemas de revestimento. Portanto, o equipamento geral de britagem mecânica é difícil de atender aos requisitos, de modo que a britagem final de dióxido de titânio (esmagamento do produto acabado), atualmente, moinhos a jato são usados no país e no exterior.
2. A escolha do moinho a jato para produção de dióxido de titânio
De acordo com os requisitos de trituração de dióxido de titânio: distribuição de tamanho de partícula estreita, menos aumento de inclusões, boa dispersibilidade, etc., e as características do material de dióxido de titânio: alta viscosidade, baixa fluidez, tamanho de partícula fina e fácil fixação na parede, etc. tipo plano (também conhecido como tipo de disco horizontal) moinho de jato com função de alto nível é usado como equipamento de trituração final para dióxido de titânio;
E use vapor superaquecido como meio de trituração. Como o vapor é fácil de obter e barato, a pressão do meio de trabalho a vapor é muito maior que a do ar comprimido e também é fácil de aumentar, de modo que a energia cinética do vapor é maior que a do ar comprimido. Ao mesmo tempo, a limpeza do vapor superaquecido é maior que a do ar comprimido, com baixa viscosidade e sem eletricidade estática. Além disso, ao triturar, pode eliminar a eletricidade estática gerada pela colisão e fricção do material e reduzir a coesão secundária dos materiais em pó. Além disso, o esmagamento em alta temperatura pode melhorar a dispersibilidade da aplicação do dióxido de titânio e aumentar a fluidez do dióxido de titânio. O consumo de energia do vapor superaquecido é baixo, que é apenas 30% a 65% do ar comprimido.
Além disso, usando um moinho de jato plano, aditivos orgânicos podem ser adicionados durante a pulverização para modificar organicamente a superfície do dióxido de titânio para aumentar a dispersibilidade do dióxido de titânio em diferentes sistemas de aplicação.
3. Fatores que afetam o equipamento de moagem a jato
(1) Moinho a jato: Como o equipamento mais importante para moagem a jato, a qualidade do moinho a jato determina diretamente a qualidade do produto. A máquina de pó de gás deve ser razoavelmente projetada, bem feita, com energia cinética de alto impacto, bom efeito de classificação, resistência ao desgaste e resistência a altas temperaturas. Portanto, é muito importante escolher uma máquina de pó de gás.
(2) Qualidade do vapor: O meio de trituração da moagem a jato é o vapor superaquecido. Se a qualidade do vapor não atender aos requisitos de trituração, isso afetará seriamente a qualidade do pó de gás. Geralmente, os requisitos para o vapor da máquina de pó de gás são: a pressão é de 1,6-2,0 MPa e a temperatura está entre 290 ° C e 310 ° C. Se a temperatura e a pressão forem inferiores aos requisitos, a energia cinética de impacto será baixo, a força de esmagamento será reduzida, o calor do sistema não será suficiente, o material será facilmente afetado pela umidade e muitos outros fatores desfavoráveis, que afetarão o efeito de esmagamento, bloquearão o sistema e o tornarão incapaz operar normalmente; se a temperatura e a pressão forem muito altas, isso danificará o equipamento dentro do sistema.
(3) Controle do processo: A moagem a jato requer uma operação estável e contínua, e a flutuação do vapor e da quantidade de alimentação deve ser controlada dentro de uma determinada faixa. O ajuste deve ser ajustado lentamente e é estritamente proibido ficar grande ou pequeno repentinamente. Além disso, uma vez que o sistema de ar em pó esteja normal, ele deve continuar funcionando continuamente e evitar dirigir e estacionar com frequência. Além disso, os procedimentos operacionais devem ser rigorosamente seguidos ao dirigir e estacionar.
(4) Monitoramento do sistema: Para garantir a operação normal do sistema, o equipamento de monitoramento necessário deve ser instalado em uma posição razoável do sistema, para que ajustes oportunos possam ser feitos de acordo com as mudanças na situação.
Aplicação de pó de talco superfino em revestimentos e tintas
A natureza do pó de talco ultrafino é um mineral natural de silicato de magnésio hidratado. É inerte à maioria dos reagentes químicos e não se decompõe em contato com ácidos. É um mau condutor de eletricidade, baixa condutividade térmica e alta resistência ao choque térmico. Não se decompõe a uma temperatura elevada de 900°C. Essas excelentes propriedades do talco o tornam um bom enchimento, que pode ser usado para encher plásticos ou ser usado como um excelente enchimento em tintas e tintas.
1. Pó de talco e revestimentos industriais
As principais vantagens do pó de talco de revestimento em aplicações de revestimento são: alta brancura natural, geralmente não precisa de produtos químicos para branqueamento, pode melhorar a brancura, suavidade, suavidade, brilho e pode preparar revestimentos de alto teor de sólidos.
O talco pode ser usado em muitos revestimentos industriais, especialmente primers. O pó de talco pode ser usado total ou parcialmente para o primer da estrutura de aço, o que pode melhorar a precipitação da tinta, a força mecânica do filme de revestimento e a capacidade de repintura. O talco é preferido para muitos primers manufaturados e de flash e tintas de veículos. Os silicatos de magnésio em folha, incluindo o talco, são adequados para uso em primers metálicos devido à sua capacidade de melhorar o lixamento e a resistência à água, o que pode surgir do fato de que as partículas de flocos estendem o caminho da umidade através do filme.
Como o talco possui excelentes propriedades físicas e químicas, como lubricidade, antiaderência, auxiliar de fluxo, resistência ao fogo, resistência a ácidos, isolamento, alto ponto de fusão, inatividade química, bom poder de cobertura, suavidade, bom brilho e forte adsorção, é amplamente usado em A aplicação em revestimentos se reflete principalmente em: em revestimentos, o pó de talco é usado como carga, que pode desempenhar um papel de esqueleto, reduzir custos de fabricação e melhorar a dureza do filme de revestimentos. Pode principalmente aumentar a estabilidade da forma do produto, aumentar a resistência à tração, resistência ao cisalhamento, resistência à flexão, resistência à pressão, reduzir a deformação, alongamento, coeficiente de expansão térmica, alta brancura, tamanho de partícula uniforme e forte dispersão.
Como um enchimento de revestimentos à prova d'água de poliuretano, o pó de talco pode não apenas reduzir o encolhimento do volume do revestimento durante a cura, melhorar a resistência ao desgaste e a adesão do revestimento, reduzir o custo, mas também fazer com que o revestimento tenha boa estabilidade de armazenamento e resistência ao calor.
A influência do pó de talco como carga no alongamento elástico e resistência à tração de revestimentos à prova d'água mostra uma tendência semelhante: ou seja, com o aumento de cargas, o alongamento elástico e a resistência à tração de revestimentos à prova d'água aumentam primeiro, e um valor máximo, e continue diminuindo até que um valor ideal apareça no meio. Considerando do ponto de vista molecular, quando a quantidade de pó de talco é extremamente pequena, as partículas sem pó de talco serão dispersas no meio dos segmentos da cadeia macromolecular, de modo que a atração entre os segmentos da cadeia macromolecular não pode ser reduzida, e os segmentos macromoleculares os segmentos da cadeia são muito fracos. Difícil de mover, resultando em pequeno alongamento elástico do revestimento impermeável; com o aumento da quantidade de pó de talco, suas pequenas partículas continuarão a preencher entre os segmentos da cadeia de macromoléculas, o movimento dos segmentos da cadeia é fortalecido e o alongamento elástico Quando as pequenas partículas inorgânicas do pó de talco apenas preenchem as lacunas entre as cadeias macromoleculares, os defeitos no sistema de cura do revestimento à prova d'água são os menores, e a resistência à tração e o alongamento do revestimento à prova d'água atingem um ótimo. valor; mas muito enchimento enfraquecerá a força entre as macromoléculas e reduzirá a energia coesiva do revestimento à prova d'água, resultando em uma diminuição na resistência à tração.
2. Aplicação de pó de talco em tinta látex
A tinta látex é uma das tintas essenciais em nossas vidas. Agora, nosso país costuma usar tinta látex no processo de decoração. A tinta látex de boa qualidade é muito popular. E se você deseja que a tinta látex atenda aos requisitos de alta qualidade, deve contar com a ajuda do pó de talco.
A adição de pó de talco à tinta látex pode aumentar a dureza da tinta, de modo que a dificuldade de construção pode ser reduzida ao adicionar tinta látex, para que a estética da construção civil também possa ser melhorada. O pó de talco é uma parte essencial e importante da tinta, e somente a tinta com pó de talco pode ter melhor resistência à corrosão. Mas deve-se notar que o pó de talco não é adicionado em quantidades ilimitadas. Se muito pó de talco for adicionado à tinta látex, ele precipitará a tinta látex e reduzirá a qualidade da tinta, e se for usado muito pouco, afetará a praticidade e a beleza da tinta látex.
Além disso, ao adicionar pó de talco, também deve-se prestar atenção à temperatura de adição, caso contrário, também afetará a qualidade da tinta látex.
A diferença entre cristalização, fusão e pó de sílica esférica
De acordo com diferentes padrões de classificação, o pó de silício é dividido em diferentes tipos, como pó de silício comum, pó de silício de grau elétrico, pó de silício de grau eletrônico, pó de silício de grau semicondutor, etc. de acordo com o uso e pureza, e pode ser dividido em cristalino pó de silício de acordo com as características de cristalização. Micropó, pó de sílica fundida, etc.; de acordo com a forma da partícula, pode ser dividido em pó de sílica angular, pó de sílica esférico, etc.
Atualmente, a indústria costuma usar dois métodos de classificação de características de cristalização e formato de partícula para classificar produtos relacionados. O pó de sílica angular pode ser dividido em duas categorias: pó de sílica cristalina e pó de sílica fundida, enquanto o pó de sílica esférico é preparado com base no pó de sílica angular.
1. Pó de sílica cristalina: processo simples e baixo custo
A principal matéria-prima do pó de sílica cristalina é o minério de quartzo selecionado de alta qualidade, que é um material de pó de sílica processado por moagem, classificação de precisão e remoção de impurezas, o que pode melhorar as propriedades físicas, como coeficiente de expansão linear e propriedades elétricas de produtos a jusante, como como laminados revestidos de cobre. .
Sua vantagem reside em seu início precoce, processo maduro e simples, baixos requisitos para hardware de produção e preço relativamente barato, e tem um grande efeito na melhoria do desempenho de laminados folheados de cobre em termos de rigidez, estabilidade térmica e absorção de água. A principal desvantagem é que a melhoria do sistema de resina não é tão boa quanto a do pó de sílica esférica. O desempenho específico é que a dispersibilidade, a resistência à sedimentação e a resistência ao impacto são menores que a do pó de sílica esférica, e o coeficiente de expansão térmica é maior que o do pó de sílica esférica.
2. Pó de sílica fundida: melhor desempenho, custo médio
A principal matéria-prima do pó de sílica fundida é o quartzo selecionado com estrutura cristalina de alta qualidade, que é refinado por lixiviação ácida, lavagem com água, secagem ao ar, fusão em alta temperatura, trituração, classificação manual, separação magnética, trituração ultrafina, classificação e outros processos. Micronizado.
Comparado com o pó de sílica cristalina, o pó de sílica fundida tem as vantagens de menor densidade, dureza, constante dielétrica e coeficiente de expansão térmica. E outras indústrias, suas principais desvantagens são a alta temperatura de fusão no processo de preparação, processo complexo, embora a constante dielétrica seja melhorada em comparação com o micropó de silício cristalino, ainda é maior e seu custo de produção é maior que o do micropó de silício cristalino.
3. Pó de sílica esférica: bom desempenho e alto custo
Micropó de silício esférico significa que as partículas individuais são esféricas, um tipo de partículas esféricas inertes de alta resistência e dureza, que são de forma irregular e partículas de micropó de silício angulares selecionadas são instantaneamente derretidas em alta temperatura para torná-las esferoidizadas sob a ação de tensão superficial e, em seguida, processada por resfriamento, classificação, mistura e outros processos de sílica em pó. O pó de microssílica esférica tem boa fluidez e uma alta quantidade de enchimento na resina. Depois de ser transformado em placa, o estresse interno é baixo, o tamanho é estável, o coeficiente de expansão térmica é baixo e possui maior densidade aparente e distribuição de estresse mais uniforme. Portanto, pode aumentar o enchimento. fluidez e viscosidade reduzida.
Além disso, o pó de sílica esférica tem uma área de superfície específica maior do que o pó de sílica angular, o que pode reduzir significativamente o coeficiente de expansão linear de laminados revestidos de cobre e compostos de moldagem epóxi, melhorar a confiabilidade dos produtos eletrônicos e reduzir o impacto no equipamento durante o fabricação de produtos relacionados. e desgaste do molde. Sua desvantagem é principalmente que o processo de preparação é complicado e o custo é alto.
Os três pós de microssílica têm diferentes campos de aplicação devido aos seus diferentes parâmetros. De um modo geral, os campos de aplicação estão gradualmente se tornando sofisticados na ordem de pó de sílica cristalina, pó de sílica fundida e pó de sílica esférica. O pó de sílica cristalina é comumente usado em aplicações elétricas, como laminados revestidos de cobre para eletrodomésticos, interruptores, placas de fiação, carregadores, etc.; pó de sílica fundida é frequentemente usado em aplicações de grau eletrônico, como laminados revestidos de cobre usados em smartphones, tablets e automóveis. Compostos de moldagem epóxi, adesivos, etc. usados na embalagem de chips; O pó de sílica esférica é usado principalmente na fabricação de compostos de moldagem epóxi para chips de alta qualidade e como enchimento para laminados revestidos de cobre para circuitos de alta frequência e alta velocidade.