6 типов методов модификации угольной пустой породы
Чтобы решить проблему накопления пустой породы угля, найти способы извлечения дополнительной полезной ценности пустой породы угля и в максимальной степени «превратить отходы в сокровища», многие исследователи модифицировали пустую породу угля, чтобы повысить ее активность, превратив ее в материал. с различными экологически чистыми материалами с высокой добавленной стоимостью решают проблему загрязнения угольной пустой породы от основной причины и достигают цели переработки отходов и защиты окружающей среды.
В настоящее время методы модификации пустой породы угля в основном включают традиционную кислотную или щелочную обработку, механохимический метод, метод поверхностной органической модификации, метод кальцинированной модификации, метод гидротермальной модификации и метод модификации композита.
1. Метод механической модификации.
Механическое измельчение является распространенным физическим методом модификации материалов. Измельчение пустой породы угля позволит увеличить ее удельную поверхность и тем самым улучшить адсорбционную активность твердых частиц. Это также изменит кристаллическую структуру и размер кристаллических частиц пустой породы угля, а также сырье. Когда частицы очищаются, достигается микрогомогенизация, и реакционная способность значительно улучшается.
2. Метод кислотной или щелочной модификации.
Кислотная модификация заключается в растворении кислоторастворимых ионов металлов, таких как Al, Fe и Ca, в угольной пустой породе путем кислотного выщелачивания, улучшении распределения пор по размерам, количества отверстий и удельной поверхности внутри угольной пустой породы, а также изменении кристаллической структуры. и поверхностные свойства пустой породы угля; Кроме того, кислотная модификация также может увеличить активные центры угольной пустой породы, чтобы повысить ее эффективность адсорбции.
3. Метод органической модификации поверхности.
Модификация поверхности пустой породы угля подразумевает прививку слоя органических модификаторов на поверхность пустой породы угля с помощью химических или физических методов для изменения поверхностного заряда, гидрофильности, дисперсности и других свойств пустой породы угля, а также выполнения модификации и активации для придания пустой породы угля ее свойств. уникальные свойства. Адсорбционные характеристики улучшают способность к ремонту и активации пустой породы угля и расширяют сферу применения пустой породы угля.
4. Метод модификации прокаливания
Кальцинационная модификация представляет собой процесс превращения каолинита с низкой поверхностной активностью в угольной пустой породе в высокоактивный метакаолинит посредством высокотемпературного обжига. Пористость и кристаллическая структура пустой породы угля может быть изменена путем прокаливания. На степень модификации кальцинированной пустой породы угля главным образом влияют температура и время кальцинирования. Разница между этими двумя основными факторами приведет к разным фазам каолина в пустой породе угля. Изменения приведут к различиям в характеристиках прокаленной модифицированной угольной пустой породы.
5. Метод гидротермальной модификации.
Гидротермально модифицированная пустая порода угля относится к определенной степени физической или химической модификации пустой породы угля при определенной температуре и давлении с целью получения более полноценного материала. В частности, сверхкритический гидротермальный метод обладает многими уникальными свойствами. Это может не только улучшить реакционную способность пустой породы угля, но и в определенной степени изменить внутреннюю структуру пустой породы угля. При использовании для приготовления цеолитных молекулярных сит можно получить высокую чистоту и полную кристаллическую форму. Новые материалы.
6. Метод модификации соединения.
Композиционная модификация обычно основана на термической модификации с использованием механической или химической модификации для стимуляции активности пустой породы угля. Комбинированная модификация может в определенной степени интегрировать преимущества одного метода модификации, компенсировать присущие ему недостатки и давать синергетический эффект. Комплексные характеристики композитной модифицированной пустой породы угля, очевидно, лучше, чем у пустой породы угля, модифицированной одним процессом, и они также могут удовлетворить различные потребности. Промышленные нужды. Кроме того, композитный процесс может значительно повысить эффективность активации пустой породы угля, получить композиционные материалы из пустой породы угля с более высокими характеристиками и способствовать эффективному использованию минеральных ресурсов пустой породы угля, поэтому он широко используется.
Мешалка, струйная мельница, песочная мельница, как выбрать?
Оборудование для сверхтонкого измельчения использует механическую силу для измельчения материалов до микронного уровня и их классификации. Благодаря хорошим характеристикам обработки он широко используется в высококачественных покрытиях, пищевой, медицинской, химической, строительной, медицинской, горнодобывающей и других отраслях промышленности. В условиях быстрого развития мировой экономики порошковая промышленность моей страны переживает бум, и порошковое оборудование, особенно оборудование для сверхтонкого дробления, играет в этом ключевую роль.
Смесительная мельница
Измельчитель с мешалкой (мельница с мешалкой) относится к типу оборудования для сверхтонкого измельчения, состоящему из неподвижного цилиндра, заполненного мелющей средой, и вращающейся мешалки. Цилиндр измельчителя-смесителя обычно снабжен охлаждающей рубашкой. При измельчении материалов в охлаждающую рубашку можно подавать охлаждающую воду или другую охлаждающую среду, чтобы контролировать повышение температуры во время измельчения. Внутренняя стенка измельчающего барабана может быть облицована различными материалами в соответствии с различными требованиями к измельчению, или может быть установлен фиксированный короткий вал (стержень), которому придается различная форма для усиления эффекта измельчения. Мешалка является наиболее важной частью смесительной мельницы, и существуют такие типы, как вал-стержень, дисковый тип, перфорированный диск, цилиндрический тип, кольцевой тип, спиральный тип и т. д. Среди них спиральные и стержневые мельницы с мешалкой. В основном вертикальные, тогда как дисковые мельницы бывают двух типов: вертикальные и горизонтальные.
Реактивная мельница
Размер частиц готового продукта воздушной мельницы находится в диапазоне 1–30 мкм, а размер частиц технологического сырья при нормальных обстоятельствах строго контролируется и не превышает 1 мм. Его можно широко использовать в таких материалах, как редкоземельные элементы, различные твердые мраморы, каолин, тальк и другие неметаллические минералы средней твердости. сверхтонкой обработки.
Измельчитель с плоским воздушным потоком: Измельчитель с плоским воздушным потоком также называют мельницей с горизонтальным дисковым воздушным потоком. Когда оборудование работает, поток воздуха под высоким давлением выбрасывается из сопла на сверхвысокой скорости, материал ускоряется маньчжурским соплом, а затем отправляется в камеру дробления для высокоскоростного кругового движения, где он измельчается за счет удара. , столкновение и трение. Под действием центробежной силы крупные частицы отбрасываются к стенке камеры дробления для кругового дробления, а мелкие частицы перетекают с потоком воздуха и собираются. Преимуществами данного оборудования являются простота конструкции и простота эксплуатации.
Воздушно-струйная мельница с псевдоожиженным слоем: обычно используется для сверхтонкого дробления, разрушения и формования материалов в керамике, химическом сырье, огнеупорных материалах, аккумуляторных материалах, фармацевтической и других отраслях промышленности. Во время работы оборудования в камеру дробления на высокой скорости через несколько сопел распыляется воздух под высоким давлением. Подаваемые материалы ускоряются потоком воздуха под высоким давлением в камере дробления. Они измельчаются в результате столкновения и трения на пересечении каждого сопла, а затем вместе с потоком воздуха попадают в классификационную камеру для завершения классификации. Крупный материал оседает обратно в зону дробления для продолжения дробления, а вытекшие продукты собираются циклонным сепаратором.
Противоструйный пульверизатор воздушного потока: Противоструйный пульверизатор воздушного потока также называют мельницей столкновительного воздушного потока и мельницей обратной струи. Когда оборудование работает, два ускоренных материала и высокоскоростной поток воздуха встречаются в определенной точке горизонтальной прямой и сталкиваются, завершая дробление. Твердые частицы, попадающие с потоком воздуха в камеру классификации, находятся под действием ротора классификации, а крупные частицы остаются на внешней кромке и измельчаются. Вернитесь в камеру дробления для повторного дробления, и мелкие частицы, соответствующие требованиям к размеру частиц, продолжают подниматься и после вытекания становятся продуктами в результате разделения газа и твердых частиц.
Песчаная мельница
Песчаная мельница — это еще одна форма мешалки или шаровой мельницы, названная так потому, что изначально в качестве мелющей среды использовался природный песок. Песчаные мельницы в основном полагаются на высокоскоростное вращение мелющих тел и материалов при выполнении работ по измельчению. Их можно разделить на открытые и закрытые, а также на вертикальные и горизонтальные.
Вообще говоря, разница между горизонтальной песочной мельницей и вертикальной песочной мельницей заключается в том, что горизонтальная песочная мельница имеет большую емкость песка, более высокую эффективность измельчения, ее относительно легко разобрать и очистить. С точки зрения применения песочные мельницы широко используются в покрытиях, красителях, красках, чернилах, медицинских препаратах, нанонаполнителях, магнитном порошке, феррите, светочувствительной пленке, пестицидах, производстве бумаги, косметике и других областях для эффективного измельчения нанопорошков.
Как бы ни развивалась порошковая промышленность, ультратонкое ударное измельчение всегда было одним из основных способов получения ультратонкого порошка.
Использование порошковой металлургии для получения медных и алмазных композиционных материалов с высокой теплопроводностью.
В таких областях, как электронная упаковка и аэрокосмическая промышленность, устройства рассеивания тепла на основе металлов разрабатываются уже несколько десятилетий. Поскольку плотность мощности устройств продолжает расти, к теплопроводности материалов электронной упаковки предъявляются более высокие требования. Путем соединения алмаза с высокой теплопроводностью (2 200 Вт/(м·К)) и низким коэффициентом теплового расширения ((8,6±1)×10-7/К) с такими металлами, как медь и алюминий, можно добиться высокой теплопроводности. , композиционный материал «металл + алмаз» с регулируемым коэффициентом теплового расширения, высокими механическими свойствами и свойствами обработки, тем самым отвечающий строгим требованиям различных электронных упаковок, и считается четвертым поколением материалов для электронной упаковки.
Среди различных металлических материалов, по сравнению с другими металлами, такими как алюминий, медь имеет более высокую теплопроводность (385~400 Вт/(м·К)) и относительно низкий коэффициент теплового расширения (17×10-6/К). Просто добавив меньшее количество алмазного армирования, коэффициент теплового расширения может соответствовать коэффициенту полупроводников, и можно легко получить более высокую теплопроводность. Он не только отвечает строгим требованиям современной электронной упаковки, но также обладает хорошей термостойкостью, коррозионной стойкостью и химической стабильностью. Он может в большей степени соответствовать требованиям экстремальных условий эксплуатации, таких как высокая температура и агрессивная среда, например, проекты атомной энергетики, кислотно-щелочная и сухая, влажная, холодная и горячая атмосферная среда.
Как приготовиться?
В настоящее время существует множество методов подготовки алмазно-медных композиционных материалов, таких как порошковая металлургия, химическое осаждение, механическое легирование, напыление, литье и т. д. Среди них порошковая металлургия стала одним из наиболее часто используемых методов подготовки из-за ее простоты. процесс подготовки и отличные характеристики приготовленных композиционных материалов. Таким образом, порошок меди и частицы алмаза можно равномерно перемешать посредством шаровой мельницы и т. д., а затем можно использовать спекание и формование для получения композиционного материала с однородной микроструктурой. Формование спеканием, являющееся наиболее важным этапом порошковой металлургии, связано с конечным качеством готового продукта. Обычно используемые процессы спекания, используемые в настоящее время при получении композиционных материалов медь/алмаз, включают: спекание в горячем прессе, спекание при высокой температуре и высоком давлении и спекание в плазме разряда.
Спекание горячим прессом
Метод спекания горячим прессованием представляет собой метод формования диффузионной сваркой. В традиционном методе приготовления композиционных материалов основной процесс состоит в том, чтобы равномерно смешать арматуру и медный порошок, поместить их в форму определенной формы и поместить в атмосферу, вакуум или защищенную среду. В атмосфере при нагреве давление прикладывается в одноосном направлении, так что формовка и спекание происходят одновременно. Поскольку порошок спекается под давлением, порошок обладает хорошей текучестью, а материал имеет высокую плотность, что позволяет выводить остаточный газ из порошка, тем самым образуя стабильный и прочный интерфейс между алмазом и медью. , улучшают прочность соединения и теплофизические свойства композиционных материалов
Спекание при сверхвысокой температуре и высоком давлении
Метод сверхвысокого давления и высокой температуры по механизму аналогичен методу спекания горячим прессом, за исключением того, что прикладываемое давление больше, обычно 1-10 ГПа. Благодаря более высокой температуре и давлению смешанный порошок быстро спекается и формируется за короткое время.
Искрово-плазменное спекание
При искровом плазменном спекании (SPS) к порошку подается импульсный ток высокой энергии и применяется определенное давление, вызывающее разряд между частицами для возбуждения плазмы. Частицы высокой энергии, генерируемые разрядом, сталкиваются с контактными поверхностями между частицами, что может активировать поверхность частиц. Достижение сверхбыстрого уплотняющего спекания.
Порошковая металлургия стала одним из наиболее часто используемых методов подготовки из-за простоты процесса приготовления и отличных характеристик получаемых композиционных материалов.
8 самых популярных керамических порошков на данный момент
Усовершенствованная керамика обладает превосходными механическими, акустическими, оптическими, термическими, электрическими, биологическими и другими свойствами, и ее можно увидеть повсюду в областях высокотехнологичных технологий, таких как аэрокосмическая промышленность, электронная информация, биомедицина и производство высокотехнологичного оборудования. Существует много типов керамики, и керамика различного состава имеет свои особенности, такие как стойкость к окислению керамики из оксида алюминия, высокая прочность и стойкость к электрической коррозии керамики из нитрида кремния, высокая ударная вязкость и биосовместимость керамики из циркония и т. д.
Оксид алюминия высокой чистоты
Оксид алюминия высокой чистоты (4N и выше) обладает такими преимуществами, как высокая чистота, высокая твердость, высокая прочность, высокая термостойкость, износостойкость, хорошая изоляция, стабильные химические свойства, умеренная высокотемпературная усадка и т. д., а также хорошие свойства спекания. а также обычный оксид алюминия. Обладая непревзойденными оптическими, электрическими, магнитными, термическими и механическими свойствами, порошок является одним из высококачественных материалов с самой высокой добавленной стоимостью и наиболее широко используемым в современной химической промышленности. Являясь представительной категорией высокопроизводительных продуктов из глинозема, оксид алюминия высокой чистоты широко используется в высокотехнологичных и передовых отраслях промышленности, таких как флуоресцентные материалы, прозрачная керамика, электронные устройства, новая энергия, каталитические материалы и аэрокосмические материалы.
бемит
Бемит содержит кристаллическую воду с химической формулой γ-Al2O3·H2O или γ-AlOOH, которая представляет собой разновидность гидрата оксида алюминия.
Нитрид алюминия
Благодаря нынешнему развитию электронных чипов, чьи комплексные характеристики становятся все выше и выше, а общий размер становится все меньше и меньше, плотность теплового потока, отображаемая во время рабочего процесса электронных чипов, также значительно увеличилась. Поэтому выбор подходящих упаковочных материалов и процессов, а также улучшение возможностей рассеивания тепла стали техническими узкими местами при разработке силовых устройств. Керамические материалы сами по себе обладают такими свойствами, как высокая теплопроводность, хорошая термостойкость, высокая изоляция, высокая прочность и термическое соответствие материалам чипов, что делает их очень подходящими в качестве подложек для корпусов силовых устройств.
Нитрид кремния
Нитрид кремния в настоящее время в основном используется в качестве керамического материала, а керамика из нитрида кремния является незаменимым ключевым материалом в промышленных технологиях, особенно в передовых технологиях.
Сферический глинозем
Среди многих теплопроводящих порошковых материалов сферический оксид алюминия отличается высокой теплопроводностью, высоким коэффициентом наполнения, хорошей текучестью, отработанной технологией, богатыми характеристиками и относительно разумной ценой. Цена стала самой распространенной категорией теплопроводных порошков в области высококачественной теплопроводности. в индустрии теплопроводных порошков.
Титанат бария
Титанат бария (BaTiO3) представляет собой структуру перовскита типа ABO3. С тех пор как в первой половине 20 века были открыты превосходные диэлектрические свойства керамики из титаната бария, ее начали использовать в качестве диэлектрического материала для конденсаторов. В настоящее время это наиболее часто используемый диэлектрический материал. Один из наиболее распространенных электронных керамических порошков также является исходным материалом для производства электронных компонентов, поэтому его называют «основой электронной керамической промышленности».
Нанокомпозитный цирконий
Нанокомпозитный диоксид циркония — это тип диоксида циркония, который может сохранять тетрагональную или кубическую фазу при комнатной температуре после добавления стабилизаторов. Стабилизаторами являются в основном оксиды редкоземельных металлов (Y2O3, CeO2 и др.) и оксиды щелочноземельных металлов (CaO, MgO и др.).
Карбид кремния высокой чистоты
Карбидокремниевые материалы можно разделить на две категории: керамические и монокристаллические. Поскольку он является керамическим материалом, требования к его чистоте в общих областях применения не очень строгие. Однако в некоторых особых средах, таких как фотолитографические машины и другое полупроводниковое оборудование, при использовании в качестве прецизионных компонентов, его чистота должна строго контролироваться, чтобы не повлиять на качество чистоты кремниевых пластин.
Применение алмазов с различной кристаллической структурой
Природный алмаз требует, чтобы атомы углерода родились на глубине 150-200 километров под землей и подверглись сотням миллионов лет воздействию высокой температуры и давления. Чтобы предстать перед людьми, его необходимо с течением времени выносить на поверхность земли геологическими движениями. можно сказать, что его очень мало. Таким образом, моделируя условия кристаллизации и среду роста природных алмазов, люди использовали научные методы для синтеза искусственных алмазов, которые также обладают превосходными свойствами, такими как сверхтвердость, износостойкость и коррозионная стойкость, сокращая время синтеза алмазов до более чем десяти дней или более. даже несколько дней. Синтетические алмазы делятся на монокристаллы и поликристаллы. Каждый из них имеет уникальную кристаллическую структуру и характеристики, что делает их разными для применения.
1. Монокристаллический алмаз
Монокристаллический алмаз — это кристалл, связанный ковалентными связями с насыщенностью и направленностью. Это наиболее распространенный тип кристаллов алмаза. Частицы внутри кристалла расположены в трехмерном пространстве регулярно и синхронно, с небольшим количеством дефектов. , без ограничений по границам зерен, поэтому он имеет выдающиеся преимущества в теплопроводности, твердости, светопропускании и электрических свойствах.
Применение теплопроводности
Теплопроводность алмаза в основном обусловлена распространением колебаний атомов углерода (то есть фононов). Примесные элементы, дислокации, трещины и другие кристаллические дефекты в алмазе, остаточные металлические катализаторы, ориентация решетки и другие факторы будут сталкиваться с фононами. Он рассеивается, тем самым ограничивая длину свободного пробега фононов и уменьшая теплопроводность. Монокристаллический алмаз имеет высокоупорядоченную структуру решетки, что делает его практически не подверженным влиянию рассеяния на границах зерен. Поэтому он имеет теплопроводность до 2200 Вт/(м·К).
Оптические приложения
Монокристаллический алмаз высокого качества, полученный методом CVD, может быть совершенно бесцветным и прозрачным, практически без примесей. Его высокоупорядоченная кристаллическая структура также предотвращает помехи свету из-за структурных нарушений при распространении в кристалле, тем самым демонстрируя более превосходные оптические характеристики.
Применение резки
Микротвердость монокристаллических алмазных инструментов достигает 10000HV, поэтому они обладают хорошей износостойкостью. Поскольку режущая кромка монокристаллического алмаза может достигать прямолинейности и остроты на атомном уровне, идеальную режущую кромку можно скопировать непосредственно на заготовку во время резки, чтобы получить зеркальную поверхность с чрезвычайно гладкой поверхностью, обеспечивая чрезвычайно высокую точность размеров. и может поддерживать срок службы инструмента и стабильную работу при высокоскоростной резке и большой нагрузке. Подходит для сверхтонкой резки и сверхточной обработки.
Шлифование и полировка
Монокристаллический алмаз имеет хорошую дисперсию и более высокий коэффициент использования острых углов. Поэтому, когда из него готовят шлифовальную жидкость, его концентрация намного ниже, чем у поликристаллического алмаза, а его экономическая эффективность относительно высока.
2. Поликристаллический алмаз.
Структура поликристаллического алмаза состоит из множества мельчайших частиц нанометрового размера, связанных ненасыщенными связями, что очень похоже на природный черный алмаз (природный поликристаллический алмаз с черным или темно-серым цветом в качестве основного цвета).
Полупроводниковая область
В качестве полупроводниковых материалов направления применения поликристаллических и монокристаллических алмазных материалов весьма различны. Оптические и электрические свойства поликристаллического алмаза не так хороши, как у монокристаллического алмаза. Применение поликристаллических алмазных пленок оптического и электронного качества является относительно требовательным. Подготовка требует идеальной скорости осаждения и чрезвычайно низкой или контролируемой плотности дефектов.
Шлифование и полировка
Поскольку зерна поликристаллического алмаза не требуют упорядочения, микротрещины, образующиеся под воздействием высокого давления, могут быть ограничены небольшим диапазоном микрокристаллов без больших трещин в плоскости спайности и иметь хорошие свойства самозатачивания, поэтому их можно использовать измельчать во время шлифования. И используйте более высокое давление при полировке.
Режущие инструменты
По сравнению с крупными монокристаллами алмаза неупорядоченная кристаллическая структура поликристаллического алмаза придает ему большую ударопрочность и снижает вероятность растрескивания во время резки.
Ключевые технические проблемы ультрадисперсных порошков – дисперсия и агломерация.
Агломерация ультрадисперсного порошка представляет собой явление, при котором исходные частицы порошка соединяются друг с другом во время процессов приготовления, разделения, обработки и хранения, а несколько частиц образуют более крупные кластеры частиц. В настоящее время считается, что существуют три основные причины агломерации ультрадисперсных порошков: межмолекулярные силы, вызывающие агломерацию ультрадисперсных порошков; электростатические силы между частицами, вызывающие агломерацию; и прилипание частиц в воздухе.
1. Межмолекулярные силы вызывают агломерацию ультрадисперсного порошка.
Когда минеральный материал является сверхтонким ниже определенного уровня, расстояние между частицами чрезвычайно короткое, а сила Ван-дер-Ваальса между частицами намного превышает силу тяжести самих частиц. Поэтому такие ультрамелкие частицы имеют тенденцию притягиваться друг к другу и агломерироваться. Водородные связи, адсорбированные влажные мостики и другие химические связи на поверхности ультрамелкозернистых частиц также могут легко привести к адгезии и агрегации между частицами.
2. Электростатические силы между частицами вызывают агломерацию.
В ходе ультрадисперсной обработки минеральных материалов из-за удара, трения и уменьшения размера частиц на поверхности новых ультрадисперсных частиц накапливается большое количество положительных или отрицательных зарядов. Некоторые выступы на поверхности этих частиц заряжены положительно, а некоторые — отрицательно. Эти заряженные частицы крайне нестабильны. Чтобы стать стабильными, они притягиваются друг к другу, контактируют и соединяются друг с другом острыми углами, вызывая агломерацию частиц. Этот процесс. Основная сила – электростатическая сила.
3. Адгезия частиц на воздухе.
Когда относительная влажность воздуха превышает 65%, пары воды начинают конденсироваться на поверхности частиц и между частицами, причем эффект агломерации значительно усиливается за счет образования жидких мостиков между частицами.
Дисперсия ультратонкого порошка
Дисперсия ультрадисперсных порошков в основном ориентирована на дисперсное состояние частиц в газофазной среде и дисперсное состояние в жидкой фазе.
Метод диспергирования в жидкой фазе: 1. Метод механического диспергирования. (Метод механического диспергирования — это метод, который использует механическую энергию, такую как внешняя сила сдвига или сила удара, для полного диспергирования наночастиц в среде. Методы механического диспергирования включают измельчение, обычную шаровую мельницу, вибрационную шаровую мельницу, коллоидную мельницу, воздушную мельницу, механическое перемешивание. и т.д.) 2. Метод химического диспергирования 3. Ультразвуковой метод
Метод диспергирования в газовой фазе: 1. Сухой и диспергируемый. 2. Механическое диспергирование (Механическое диспергирование подразумевает использование механической силы для разрушения агломерации частиц. Его необходимым условием является то, что механическая сила должна быть больше, чем сила сцепления между частицами. Обычно механическая сила вызвана сильным турбулентным движением воздушного потока, вызванным высокоскоростным вращающимся диском крыльчатки или струей и воздействием высокоскоростного воздушного потока.) 3. Электростатическая дисперсия
Существует множество методов модификации ультрадисперсного порошка, которые также сильно отличаются от предыдущих основных методов. Однако независимо от того, какой метод используется, необходимо дополнительно изучить принцип модификации ультрадисперсного порошка и найти новый метод модификации, который подходит для различных требований модификации и может быть применен в реальном производстве.
Технология переработки и применение фруктово-овощного порошка
Технология переработки фруктово-овощного порошка
1. Технология ультратонкого измельчения.
Обычно относится к переработке ультратонкого порошка размером 0,1–10 мкм и соответствующей технологии классификации. Размер частиц продукта чрезвычайно мал, резко увеличивается удельная поверхность, увеличивается скорость разрушения клеточной стенки, тем самым улучшаются физико-химические свойства материала (дисперсия, адсорбция, свойства растворения, химическая активность, биологическая активность, и т. д.), расширить сферу применения материалов и повысить эффективность использования материалов.
2. Технология биоферментного гидролиза.
Свежие фрукты, овощи и грибы подвергаются биоэнзимной обработке после измельчения, чтобы разрушить клеточные стенки и растворить питательные вещества.
3. Вакуумная сублимационная сушка
Технология вакуумной сублимационной сушки — это новый метод сушки, который замораживает водосодержащие материалы в твердые вещества и использует биохимические свойства воды для обезвоживания материалов при низких температурах и достижения сухости в условиях низкой температуры и низкого давления.
4. Технология распылительной сушки
Распылительная сушка используется для изготовления порошка. В качестве сырья используется жидкость, похожая на соус, что позволяет избежать проблем, связанных с сложной обработкой и формованием. Процесс сушки завершается мгновенно (несколько секунд) при температуре не выше 100°С. В целом цвет, аромат и вкус плодов гармоничны. Питательные вещества могут быть лучше защищены, и в настоящее время это лучший метод производства фруктовой и овощной муки.
5. Технология затяжки при низком перепаде давления.
Технология воздушной сушки с переменной температурой и давлением представляет собой комбинированную технологию сушки, которая использует сушку горячим воздухом, сушку с вакуумным расширением и т. д. Она сочетает в себе преимущества сушки горячим воздухом и вакуумной сублимационной сушки, преодолевает недостатки вакуумной низкотемпературной сушки жарки, и может производить продукты, аналогичные продуктам, обработанным методом сублимационной сушки, относятся к новой, экологически чистой и энергосберегающей технологии слоения и сушки.
6. Технология шнековой экструзии.
За счет трения, экструзии и плавления шнека и цилиндра на материал достигается транспортировка, сжатие и измельчение, смешивание, расширение и полимеризация.
7. Микроволновая/вакуумная технология:
Сочетает в себе технологии микроволновой и вакуумной сушки. Он ускоряет потерю воды при низких температурах и подходит для веществ с высокой термочувствительностью. Подходит для производства растительного порошка, порошка яичного желтка и обезвоженного винограда.
Применение фруктово-овощного порошка в пищевых продуктах
Фруктовые и овощные порошки можно применять в различных областях пищевой промышленности, помогая повысить питательную ценность продуктов, улучшить цвет и вкус продуктов, а также обогатить ассортимент продуктов.
В основном используется для: макаронных изделий, таких как добавление порошка редиса в лапшу для приготовления морковной лапши; Воздушные продукты, например, использование томатного порошка в качестве приправы к воздушным продуктам; Мясные продукты, например, добавление растительного порошка в ветчинную колбасу; Молочные продукты. Например, в молочные продукты добавляют различные фруктовые и овощные порошки; при изготовлении конфет добавляются конфетные изделия, яблочный порошок и клубничный порошок; хлебобулочные изделия, такие как луковый порошок и томатный порошок, добавляются во время обработки печенья.
Использование фруктово-овощного порошка для приготовления напитков не влияет на вкус свежих фруктов и овощей; Фруктовый порошок можно превратить в фруктовое вино и фруктовый уксус посредством процессов ферментации, смешивания и фильтрации.
В конфеты, выпечку, печенье, хлеб и многие другие продукты питания в процессе производства можно добавлять определенную долю фруктового и овощного порошка, что может улучшить пищевую структуру продукта и улучшить его цвет, аромат и вкус.
Фруктовые и овощные порошки содержат пигменты, пектин, дубильные вещества и другие ингредиенты. Некоторые конкретные фрукты и овощи также содержат лекарственные ингредиенты, из которых биохимическим путем можно извлечь ценные побочные продукты.
Фруктовые и овощные соки богаты разнообразными витаминами и минералами. После правильной обработки добавляют циклодекстрин и другие вещества для эффективного внедрения и защиты большинства питательных веществ во фруктовых и овощных соках, и в то же время некоторые питательные вещества усиливаются, а затем гомогенизируют и подвергают вакуумной лиофилизации для получения питательных фруктов и растительный порошок.
Добавление фруктового и овощного порошка в пищу младенцам, детям младшего возраста и пожилым людям может дополнить витамины и пищевые волокна для сбалансированного питания.
Разнообразие и области применения микрокристаллической алюминиевой керамики
Микрокристаллическая глиноземная керамика относится к глиноземным керамическим материалам, в которых в качестве основного сырья используется порошок α-Al2O3 высокой чистоты, они изготавливаются по керамической технологии, размер кристаллического зерна составляет менее 6 мкм, а основной кристаллической фазой является корунд.
Микрокристаллическую алюминиевую керамику обычно делят на два типа: высокой чистоты и обычного типа:
Микрокристаллическая алюминиевая керамика высокой чистоты.
Микрокристаллическая глиноземная керамика высокой чистоты относится к глиноземным керамическим материалам с содержанием Al2O3 более 99,9%. Температура спекания достигает 1650 ~ 1990 ℃, а длина волны передачи находится в диапазоне 1 ~ 6 мкм. Он использует свой свет пропускание и устойчивость к коррозии щелочных металлов и другим свойствам, часто используются в качестве трубок для натриевых ламп высокого давления.
Обычная микрокристаллическая алюминиевая керамика.
Обычную микрокристаллическую глиноземную керамику можно разделить на фарфор 99, 95, 92, 90, 85 и другие разновидности по содержанию Al2O3 (иногда к обычному глинозему относят также керамику с содержанием Al2O3 80% или 75%). 99 алюминиево-керамических материалов часто используются для изготовления высокотемпературных тиглей, огнеупорных печных труб и других специальных износостойких материалов (таких как керамические подшипники, керамические уплотнения и водяные клапаны).В электронной промышленности их можно использовать в качестве подложек интегральных схем. и высококачественные материалы.Частотоизоляционные материалы, обычно используемые в химической промышленности в качестве носителей катализаторов и т. д.; 95, 92 и 90 глиноземный фарфор в основном используется в качестве коррозионно-стойких, износостойких материалов и износостойких деталей; 85 Фарфор часто смешивают с тальком, что улучшает электрические свойства. Благодаря хорошей механической прочности его можно герметизировать ниобием, танталом и другими металлами и использовать в качестве компонентов электронных вакуумных устройств.
Области применения микрокристаллической алюминиевой керамики
Промышленность по глубокой переработке нерудных полезных ископаемых
В настоящее время во всем мире ежегодно дробятся и измельчаются миллиарды тонн неметаллических минералов, что требует большого количества керамических мелющих тел из микрокристаллического оксида алюминия и других различных мелющих тел. Требования к высококачественным керамическим изделиям на мелющих телах станут неизбежной тенденцией к постепенной замене других мелющих тел на основе микрокристаллического глинозема в будущем.
Электронное поле
Микрокристаллическая глиноземная керамика обладает отличными изоляционными свойствами и термической стабильностью, поэтому ее широко используют в области электроники и электроприборов для изготовления электронных компонентов, печатных плат, полупроводниковой упаковки и т. д. В связи с быстрым развитием электронной промышленности, особенно микроэлектронной промышленности. Однако спрос на алюминиево-керамические подложки продолжает расти.
нефтехимическая
Микрокристаллическая глиноземная керамика, особенно микрокристаллическая глиноземная керамика с содержанием глинозема более 97%, обычно используется в буровом оборудовании для нефти и газа в качестве сопел, седел клапанов, регулирующих устройств, принадлежностей для насосов, принадлежностей для буровых долот и т. д. Обычно работает под высоким давлением. , вибрационная среда, даже в присутствии кислот и щелочей.
Военная область
Микрокристаллическая алюминиевая керамика также имеет множество применений в военной области, например, в качестве баллистической брони для самолетов, транспортных средств и личного состава.
Угольная энергетика
Кирпичи и изогнутые пластины из микрокристаллического глинозема успешно используются в качестве футеровок оборудования для угольных электростанций.Этот футеровочный материал используется для высокоскоростной подачи частиц пылевидного угля, горелок, обработки летучей золы и остатков и т. д., особенно при сжигании угля. Образующаяся зола содержит большое количество кварца и различных минералов и шлаковых компонентов, а ее абразивная способность выше, чем у частиц угля. Из-за различного состава летучей золы значение pH строительного раствора находится в широком диапазоне (2,5-12) и обладает высокой коррозионной активностью, поэтому микрокристаллические глиноземные изделия могут быть использованы в качестве идеальных материалов для футеровки оборудования для угольных электростанций.
Области применения сферического порошка оксида алюминия
Уникальные физические и химические свойства сверхдисперсного сферического оксида алюминия позволяют его широко использовать в биокерамике, материалах поверхностного защитного слоя, химических катализаторах и носителях катализаторов, микросхемах интегральных схем, аэрокосмической промышленности, материалах, поглощающих инфракрасное излучение, и чувствительных к влаге датчиках.
Отличные характеристики сверхмелкозернистых сферических продуктов из оксида алюминия во многих областях тесно связаны с морфологией и размером частиц исходного порошка. Правильная морфология, небольшая удельная площадь поверхности, большая плотность упаковки, хорошие характеристики текучести, высокая твердость и прочность могут значительно улучшить эксплуатационные характеристики продукта.
Области применения сферического порошка оксида алюминия
1. Прецизионные полировальные абразивы.
Глинозем постепенно стал широко использоваться в таких отраслях, как прецизионная обработка и производство, благодаря его высокой твердости и хорошей стабильности, особенно при химико-механической полировке (ХМП).
2.Специальное керамическое сырье.
К керамическим изделиям предъявляются требования: высокая плотность, малая усадочная деформация и легкость спекания. Размер, морфология и дисперсия керамического порошка являются важными показателями для измерения характеристик порошка. Среди многих морфологий порошка лучше подходит дисперсный сферический микропорошок.
3. Другие приложения
Сферический порошок оксида алюминия можно использовать в качестве носителя для пористого оксида алюминия. Поскольку образующиеся поры относительно регулярны, можно легко гомогенизировать всю основу. Порошок оксида алюминия для наполнения требует хорошей текучести, сильной способности соединяться с органическими веществами, предпочтительна сферическая форма. Глинозем также является основным сырьем для трех основных цветов и люминофоров с длительным послесвечением. Кроме того, он также имеет множество применений в области катализаторов и носителей катализаторов.
Получение ультрадисперсного сферического оксида алюминия
В связи с быстрым развитием мировой промышленности за последние 10 лет сферический порошок оксида алюминия широко изучался. Получение сферического оксида алюминия стало горячей темой в исследованиях материалов.
Метод шарового фрезерования
Метод шарового измельчения является наиболее распространенным методом получения ультрадисперсного порошка оксида алюминия. Обычно используется вращение или вибрация шаровой мельницы. Сырье подвергается ударам, измельчению и перемешиванию абразивом, а порошок с крупными частицами перерабатывается в ультратонкий порошок.
Метод гомогенного осаждения
Процесс осаждения в гомогенном растворе представляет собой процесс, при котором зародыши кристаллов образуются, затем агрегируются, растут и, наконец, выпадают в осадок из раствора. Если концентрацию осадителя в гомогенном растворе можно уменьшить или даже генерировать медленно, он будет однородным. Генерируется большое количество крошечных кристаллических зародышей, и образующиеся в конечном итоге мелкие частицы осадков будут равномерно рассеяны по раствору и будут сохранять равновесное состояние в течение длительного времени. Такой способ получения осадков называется гомогенным осадком.
Золь-эмульсионно-гель метод
Чтобы получить сферические частицы порошка, люди используют межфазное натяжение между масляной фазой и водной фазой для создания крошечных сферических капель, так что образование и гелеобразование частиц золя ограничивается крошечными каплями, и, наконец, получается сферическое осаждение. Частицы.
Метод падения мяча
Метод капельного шарика заключается в том, чтобы капнуть золь оксида алюминия в слой масла (обычно парафина, минерального масла и т. д.) и сформировать сферические частицы золя за счет поверхностного натяжения. Затем частицы золя гелеобразуются в растворе аммиака, и, наконец, частицы геля подвергаются методу сушки и прокаливания с образованием сферического оксида алюминия.
Другие методы
Метод распыления. Сущность приготовления сферического оксида алюминия методом распыления заключается в достижении фазового превращения за короткое время и использовании эффекта поверхностного натяжения для придания сферической формы продукту. По характеристикам фазового превращения его можно разделить на метод распылительного пиролиза и метод распылительной сушки. и инжекционная плавка.
Метод аэрозольного разложения: обычно в качестве сырья используется алкоксид алюминия, а алкоксид алюминия легко гидролизуется и пиролизуется при высокой температуре, а для испарения алкоксида алюминия используется физический метод фазового перехода, а затем контактируется с водяным паром для гидролиза. и распылить, а затем высушить при высокой температуре или подвергнуть прямому пиролизу при высокой температуре для достижения фазового превращения газ-жидкость-твердое или газ-твердое тело и, наконец, сформировать сферический порошок оксида алюминия.
Ультрамелкий сферический порошок оксида алюминия имеет высокую добавленную стоимость и может принести большую социальную и экономическую выгоду. В последние годы спрос на него продолжает расти. Таким образом, сфероидизация ультрамелких частиц оксида алюминия может значительно улучшить эксплуатационные характеристики ее продукции и имеет большие экономические выгоды. Считается, что рынок сфероидизированного порошка глинозема будет и дальше расширяться!
Как много вы знаете о медицинском тальке?
В фармацевтической промышленности тальк имеет широкую и долгую историю использования. Его часто используют в качестве смазки и разбавителя в твердых препаратах для перорального применения, таких как таблетки и капсулы.
Основным компонентом талька является водный силикат магния, который состоит в основном из оксида магния, диоксида кремния и небольшого количества воды.
(1) Структура талька
Тальк имеет чешуйчатую структуру и относится к моноклинной кристаллической системе.Кристаллы чешуйчатые, основной единицей являются ламели.Различные ламели соединены слабыми силами Ван-дер-Ваальса.При сдвиге внешними силами легко происходит отслаивание между слоями. , явление скольжения.Частицы талька обычно имеют листовидную или радиальную форму, бесцветны, без вкуса и запаха, с превосходными физическими свойствами и нерастворимы в воде.
(2) Физические и химические свойства талька.
Тальк представляет собой белый или почти белый мелкий порошок, не содержащий песка, с перламутровым блеском на спайной поверхности. Он не имеет запаха и вкуса, имеет жирный оттенок и легко прилипает к коже. Его можно растворить в воде. , разбавленная соляная кислота или 8,5% раствор гидроксида натрия.Нерастворим.Твердость 1,0~1,5, показатель преломления 1,54~1,59, удельный вес 2,7~2,8.
(3) Обработка талька
Для измельчения талька обычно используются мельница Раймонда, механическая ударная дробилка, струйная мельница и другое оборудование. Подвесная валковая мельница высокого давления и мельница Раймонда подходят для переработки талькового порошка с более крупным размером частиц, а мельница сверхтонкого измельчения в основном используется для измельчения талька. обработка талька с меньшим размером частиц.
После того, как медицинский тальк измельчен в порошок, его необходимо подвергнуть флотации для удаления различных примесей, таких как асбест (тремолит), углерод, доломит, оксид железа и различные другие соли алюминия и карбонатные минералы, а затем превратить в мелкий порошок, обработанный разбавленным раствором. соляной кислоты, промывают водой и затем сушат.
Применение талька в технологии приготовления
(1) Используется в качестве диспергатора летучих масел.
Поскольку тальк обладает определенной адсорбционной способностью, он может адсорбировать эфирное масло на поверхности своих частиц и равномерно диспергировать его.Он увеличивает растворимость эфирного масла за счет увеличения площади контакта между эфирным маслом и жидким лекарством.
(2) Покрытие слоем порошкового покрытия.
При сахарном покрытии для покрытия слоя порошкового покрытия можно использовать тальк. Подходит белый тальк, который проходит через сито 100 меш. Дозировка обычно составляет от 3% до 6%. Он может не только устранить края и углы, но и облегчить покрытие. Это также может улучшить стабильность таблеток, покрытых сахаром.
(3) Используется в качестве смазки
В настоящее время тальк часто используется в качестве смазки при назначении диспергируемых таблеток, капсул, жевательных таблеток, шипучих таблеток и таблеток пролонгированного действия.Тальк может уменьшить трение между лекарственными порошками и улучшить текучесть лекарственных порошков, заполняя углубления на поверхности порошков лекарственных средств.
(4) Используется в качестве фильтрующего средства.
Тальк трудно вступает в реакцию с лекарственными средствами и обладает определенной адсорбционной способностью, поэтому его можно использовать в качестве фильтрующего средства.Тальк, активированный при 115°C, при добавлении в медицинский раствор в горячем виде может поглощать небольшое количество полисахаридов, слизи и примесей десен, не разрушая при этом действующие вещества самого лекарства.
Применение талька в качестве фармацевтического вспомогательного вещества
(1) Используется в качестве дезинтегратора гидрофобных лекарств.
После добавления талька в лекарство, поскольку он является гидрофильным веществом, он может улучшить гидрофильность всего лекарства, облегчая проникновение воды в лекарство и облегчая его распад.Поэтому можно использовать тальк. в качестве дезинтегратора для сокращения времени распада лекарственного средства, особенно гидрофобных препаратов.
(2) Используется в качестве антиадгезионного средства.
Проблема липкости является распространенной проблемой в процессе нанесения покрытия, которая может привести к замедлению скорости нанесения покрытия, удлинению производственного цикла, прилипанию гранул, снижению выхода, повреждению пленки, влиянию на высвобождение лекарственного средства и другим проблемам.
(3) Увеличение критической относительной влажности препарата.
Для лекарств, которые легко впитывают влагу, в рецепт можно добавить тальк для улучшения стабильности препарата.
(4) Влияние на выпуск наркотиков
В литературе сообщалось, что нерастворимые частицы в составах функциональных покрытий могут влиять на характеристики высвобождения лекарственного средства, но результаты и механизмы действия различны.