Esferificação do pó

Com o desenvolvimento das aplicações de pó, as exigências de desempenho estão ficando cada vez maiores, além de ter baixo teor de impurezas, tamanho fino das partículas e distribuição rigorosa do tamanho das partículas, também precisa ter uma certa morfologia das partículas. A morfologia das partículas tem uma influência importante em muitos traços da população de partículas, tais como área de superfície específica, fluidez, capacidade de preenchimento, atividade química, aderência, etc. do pó. Os pós esféricos, especialmente os pós esféricos altamente dispersos, têm boa fluidez devido à sua estrutura esférica inerente, e sua dispersão, maior área de superfície específica e suas próprias propriedades físicas e químicas os tornam úteis em uma gama mais ampla de aplicações.

Introdução à tecnologia de esferoidização

(grafite catódica de carbono como exemplo)

O material de carbono é o principal material anódico usado hoje em dia nas baterias de íon-lítio, e seu desempenho afeta a qualidade, o custo e a segurança das baterias de íon-lítio.

Para determinar o desempenho do material do ânodo, além das matérias-primas e formulações do processo, a tecnologia do equipamento para proporcionar desempenho estável e eficiência energética da trituração, esferonização, moldagem e classificação de grafite de carbono é também um dos fatores importantes.

Fase de trituração

Tanto a grafite artificial quanto a grafite natural são esmagadas várias vezes por vários conjuntos de unidades CSM710 (nomenclatura diferente para cada fabricante) para se tornar um pó de cerca de D50:20μm. Dependendo da matéria prima, o número de tempos de trituração varia: por exemplo, a grafite natural em larga escala é geralmente triturada 4~6 vezes, enquanto a grafite artificial é geralmente triturada 1~3 vezes.

Fase de esferoidificação

A modelagem é geralmente preferida a um sistema composto por um turbo classificador horizontal de alta precisão CSM410+, que é usado para bombear o pó fino produzido pela modelagem a tempo. Dependendo da matéria prima, o número de moldagens é diferente, a grafite natural geralmente sofre 8~12 vezes de moldagem, e a grafite artificial geralmente sofre 2~4 vezes de moldagem.

Esquema do processo de esferonização de grafite em flocos naturais

A matéria prima é triturada ultrafina por um único conjunto de moinho especial CSM710, e a matéria prima é triturada a um micro pó com tamanho de partícula D50:21-23μm, o que é fácil de fazer a esferoidização no processo seguinte. Através do processo do esferoidificador CSM510 equipado com a unidade tandem do classificador de alta eficiência FW260, as partículas são preparadas em partículas de grafite esferoidizada de tamanho de partícula D50:19-20μm, que são transportadas através do fluxo de ar e entram no esferoidificador CSM410 equipado com a unidade tandem do classificador de alta eficiência FW230 para transformar o tamanho de partícula em partículas de grafite em forma de potássio de D50:15-17μm.

Matéria-prima de grafite em flocos

Produto após esferoidização de grafite em flocos

Esquema do processo de esferoidização artificial de grafite

A matéria-prima é alimentada uniformemente a um único conjunto de trituradores especiais em tandem CSM710 para britagem ultra-fina, e a granulometria da matéria-prima é triturada a um micro pó com tamanho de partícula D50:23-25μm, o que é fácil de fazer a esferoidização no processo seguinte. Através de 3 conjuntos de esferoidizer CSM510 configurado com o classificador de alta eficiência FW260 vários conjuntos de processo de unidade tandem, as partículas serão preparadas em micro pó de grafite com tamanho de partícula D50:19-21μm, e o material de grafite esferoidizado do tipo batata qualificado necessário será obtido através de equipamentos especiais de modificação e modelagem da superfície de grafite.

Matéria prima de carbono grafite artificial

Matéria prima de carbono grafite artificial após a moldagem

Comparação da tecnologia de esferoidização de grafite com o tamanho da partícula triturada em cada nó

Matéria-prima de carbono grafite

Após a trituração Tipo 710

Após a esferoidização tipo 510

410 após a moldagem

Aplicação de vários pós esféricos

Como os pós esféricos têm melhor desempenho, eles são amplamente utilizados em novas tecnologias, novas técnicas e novos produtos.

Aplicação da micropóra de sílica esférica

Atualmente, a micropó de silicone esférico é mais utilizada em embalagens de circuitos integrados em larga escala, e gradualmente aplicada na aviação, aeroespacial, química fina e cerâmica especial e outros campos de alta tecnologia. É um importante sistema de enchimento em resina epóxi, que pode reduzir pelo menos 30% do consumo de resina epóxi e tem uma boa perspectiva de mercado.

A micropóra de sílica esférica tem as seguintes vantagens:

1) Boa fluidez superficial do pó, o que pode melhorar a quantidade de enchimento do pó em embalagens de circuitos integrados. Quanto menor o coeficiente de expansão térmica desta forma, melhor será a capacidade dielétrica, e maior vida útil e melhor desempenho dos dispositivos eletrônicos produzidos.

2) A concentração de tensão do selo plástico formado após a esferoidização é pequena, resultando em um alto rendimento, encurtando o ciclo de produção e reduzindo a possibilidade de danos ao produto durante o transporte e outros processos.

3) A forma superficial das partículas esferoidizadas é regular, o que reduz o desgaste do molde durante a produção e o processamento dos produtos acabados, reduzindo o custo e prolongando a vida útil do molde.

Aplicação de pó esférico de titânio de alto desempenho

O titânio, como um avançado material metálico leve e de alta resistência, é amplamente utilizado na indústria aeroespacial, automotiva, química, biomédica e outros campos. O pó esférico de titânio de alto desempenho tem as características de alta esfericidade, boa fluidez, alta densidade aparente, baixo teor de oxigênio (<0,15%) e partículas finas, etc. É utilizado principalmente em tecnologia avançada de metalurgia do pó, tecnologia de fabricação de aditivos laser, tecnologia de spray térmico e outros campos.

Aplicação de pó metálico esférico

O pó de metal esférico é a principal matéria-prima para impressão 3D de metal, com o rápido desenvolvimento da tecnologia de impressão 3D de metal, o mercado de pó de metal esférico manterá uma alta tendência de crescimento, e o tamanho do mercado de pó de metal para impressão 3D em 2016 é de cerca de 250 milhões de dólares.

Aplicações da alumina esférica

1) Os pós micronizados esféricos têm boas propriedades de moldagem por compressão e sinterização, o que facilita a produção de produtos cerâmicos de alta qualidade. 2) Como material de polimento abrasivo, a alumina esférica evita arranhões. 3) Na indústria petroquímica, os pós esféricos de alumina podem ser usados para regular o tamanho dos poros e sua distribuição na formação de partículas portadoras de catalisador, ajustando a configuração do tamanho da partícula. 4) A alumina esférica utilizada diretamente como catalisador pode reduzir o desgaste e melhorar a vida útil do catalisador, reduzindo assim os custos de produção.