Разработка и применение высокоэффективных материалов из нитрида бора.
Нитрид бора, являющийся новым керамическим материалом с отличными характеристиками и большим потенциалом развития, включает пять изомеров, а именно: гексагональный нитрид бора (h-BN), кубический нитрид бора (c-BN), волокно, цинковый минерал нитрид бора (w-BN), ромбоэдрический нитрид бора. нитрид бора (r-BN) и ромбический нитрид бора (o-BN).
Применение нитрида бора
Текущие исследования BN в основном сосредоточены на его гексагональной фазе (h-BN) и кубической фазе (c-BN). Первый имеет смазывающую способность, теплопроводность и хорошие характеристики при высоких температурах; последний также находится в термодинамическом равновесии и стабильном состоянии при нормальной температуре и давлении. Основная область применения h-BN — в качестве сырья для синтеза кубического нитрида бора.
Шестиугольный нитрид бора
Шестиугольный нитрид бора представляет собой материал с высокой термостойкостью, коррозионной стойкостью, высокой теплопроводностью, высокими изоляционными и отличными смазочными свойствами. В соответствии с текущей ситуацией, текущими сравнениями этого типа материала являются упрощение процесса, снижение производственных затрат и увеличение срока службы компонентов. Активные направления исследований. Основные области применения: тигли, лодки, трубы подачи жидкого металла, сопла ракет, основания приборов большой мощности и т. д. для выплавки испарённых металлов. Его также можно использовать в качестве различных добавок к материалам.
кубический нитрид бора
Используется в качестве абразивного материала. Мелкие частицы монокристалла cBN можно использовать в качестве абразивного материала. Абразивные инструменты CBN используют действие связующего вещества для соединения абразивных зерен cBN в изделия определенной геометрической формы в качестве абразивного инструмента из сверхтвердого материала.
Используется как инструментальный материал. PcBN преодолевает недостатки монокристалла cBN, такие как легкость расщепления и анизотропия, и в основном используется для изготовления инструментальных материалов. Режущие инструменты из PCBN особенно подходят для высокоскоростной резки, а также могут использоваться для высокоточной резки. Они широко используются в станках с ЧПУ и подходят для резки материалов высокой твердости.
Благодаря постоянному развитию науки и техники и растущему спросу на области применения нитрид бора имеет широкие перспективы для будущего развития. Вот некоторые возможные тенденции:
Повышение эффективности подготовки. Повышение эффективности подготовки является одним из способов достижения крупномасштабного производства нитрида бора, а разработка более эффективных и экономичных методов подготовки является целью его развития.
В настоящее время эффективность получения нитрида бора низкая, требуются более высокие температурно-барические условия, а цикл получения длительный. Одним из будущих направлений исследований является разработка более эффективных и экономичных методов получения нитрида бора.
Разработка новых материалов: в дополнение к традиционным материалам из нитрида бора внимание будет уделяться новым материалам, таким как двумерный нитрид бора и пористый нитрид бора. Эти новые материалы обладают уникальной структурой и свойствами и, как ожидается, будут использоваться в более широком спектре областей.
Расширение областей применения: Нитрид бора широко используется в электронике, оптоэлектронике, материаловедении и других областях. Его превосходные характеристики могут расширить в будущем другие области применения, такие как биомедицина, охрана окружающей среды и другие области.
Повышение производительности и стабильности. Механические и химические свойства нитрида бора можно улучшить, контролируя кристаллическую структуру и чистоту, чтобы в будущем удовлетворить более высокие требования к применению.
Влияние ультрадисперсного порошка золы на свойства цемента
Летучая зола — это мелкие частицы, образующиеся в процессе сгорания на угольных электростанциях. Он в основном состоит из стекла, минералов и углерода. Ультрамелкий порошок относится к частицам порошка с размером частиц менее 0,1 мм. В производстве цемента ультрамелкий порошок золы-уноса можно использовать в качестве вспомогательного вяжущего материала для улучшения характеристик цемента.
Влияние ультрадисперсного порошка золы на свойства цемента
1. Улучшить прочность цемента.
Ультратонкий порошок летучей золы может значительно улучшить прочность цемента. Это связано с тем, что ультрадисперсный порошок золы обладает высокой активностью и может вступать в реакцию с продуктами гидратации в цементе, образуя более плотную структуру, тем самым улучшая прочность цемента. Кроме того, ультрамелкий порошок летучей золы также может заполнять поры цемента, уменьшать образование трещин и еще больше повышать прочность цемента.
2. Улучшить текучесть цемента.
Ультрадисперсный порошок летучей золы имеет хорошие свойства текучести и может улучшить текучесть цемента. Добавление соответствующего количества ультрадисперсного порошка золы-уноса в цемент может снизить вязкость смеси и улучшить ее текучесть, что сделает строительство более удобным и быстрым.
3. Уменьшить теплоту гидратации цемента.
Ультратонкий порошок летучей золы может снизить теплоту гидратации цемента. Это связано с тем, что ультрамелкий порошок золы-уноса может вступать в реакцию с минералами цемента с образованием низкокалорийных соединений, тем самым снижая теплоту гидратации цемента. Это имеет большое значение при строительстве из крупнообъемного бетона и позволяет снизить возникновение температурных трещин.
4. Улучшить непроницаемость цемента.
Ультратонкий порошок летучей золы может улучшить непроницаемость цемента. Это связано с тем, что ультрамелкий порошок золы может вступать в реакцию с минералами цемента, образуя более плотную структуру, уменьшая образование пор и, таким образом, улучшая непроницаемость цемента. Это имеет большое значение для таких проектов, как подвалы, где требуются требования к гидроизоляции.
Ультрадисперсный порошок летучей золы представляет собой промышленные отходы с высокой утилизационной ценностью и может играть важную роль в производстве цемента. Добавляя необходимое количество ультрадисперсного порошка золы, можно улучшить свойства цемента, повысив его прочность, текучесть, непроницаемость и долговечность. В то же время применение ультрамелкого порошка золы также может снизить затраты на производство цемента и загрязнение окружающей среды, отвечая требованиям устойчивого развития.
Характеристики обычных порошков в химической промышленности
Характеристики талька
Тальк, основным компонентом которого является гидратированный силикат магния, представляет собой белый или почти белый мелкий порошок, не содержащий песка. Он обладает превосходными физическими и химическими свойствами, такими как смазывающая способность, огнестойкость, кислотостойкость, изоляция, высокая температура плавления и химическая инертность.
Характеристики каолиновой глины
Каолин, также известный как доломит, представляет собой неметаллический минерал, состоящий в основном из глинистых минералов семейства каолинита, образующих глину и глинистую породу.
Что касается химических свойств, каолин обладает отличными электроизоляционными свойствами, хорошей устойчивостью к растворению в кислотах, очень низкой емкостью катионного обмена, высокой огнеупорностью и другими физическими и химическими свойствами.
Характеристики слюдяного порошка
Порошок слюды – это неметаллический минерал, основными компонентами которого являются кремнезем и оксид алюминия.
С точки зрения химических свойств, порошок слюды демонстрирует хорошую стойкость к кислотной и щелочной коррозии, устойчивость к высоким температурам и другие свойства. Кроме того, порошок пластиковой слюды, обработанный специальными процессами, имеет характеристики высокого соотношения диаметра и толщины, высокую термостойкость, стойкость к кислотам и щелочам, а также износостойкость. Это натуральный функциональный порошковый наполнитель.
Характеристики порошка кремнезема
Порошок микрокремнезема представляет собой мелкозернистый твердый материал с размером частиц обычно менее 1 микрона. Это новое функциональное минеральное сырье, состоящее из природного микрокристаллического кварца (а-кварца). В основном он белый или грязно-белый.
Порошок микрокремнезема обладает рядом превосходных свойств: низким коэффициентом теплового расширения, отличными диэлектрическими свойствами, высокой теплопроводностью и хорошими суспензионными свойствами.
Характеристики гидроксида алюминия
В химической промышленности гидроксид алюминия в основном используется в качестве антипирена. Он не только огнезащитен, но также предотвращает образование дыма, капель и токсичных газов. Поэтому он широко используется в электронике, химической, кабельной, пластмассовой, резиновой и других отраслях промышленности. В частности, ультрадисперсный гидроксид алюминия стал наиболее широко используемым и широко используемым материалом с низким содержанием дыма, не содержащим галогенов, благодаря своим многочисленным функциям, таким как огнестойкость, подавление дыма, наполнение и защита окружающей среды.
Характеристики глинозема
Оксид алюминия с химической формулой Al2O3 представляет собой неорганическое вещество. Это соединение с высокой твердостью и температурой плавления до 2054°C. Это типичный ионный кристалл, который может ионизироваться при высоких температурах.
В химическом отношении оксид алюминия представляет собой высокотвердый материал с твердостью по шкале Мооса до 9, что позволяет широко использовать его в качестве износостойкого и коррозионностойкого материала во многих сферах применения. Оксид алюминия имеет хорошую теплопроводность, а Al2O3, требующий высокой чистоты, обычно получают химическими методами.
Что касается промышленного применения, оксид алюминия широко используется в промышленности материалов благодаря своей высокой твердости, износостойкости и коррозионной стойкости.
Характеристики сульфата бария
Сульфат бария представляет собой бесцветный ромбический кристалл или белый аморфный порошок со стабильными химическими свойствами, нерастворимый в воде, кислоте, щелочах и органических растворителях. Сульфат бария производится из барита в качестве основного сырья и обрабатывается посредством ряда процессов, таких как обработка минералов, промывка минералов и дробление.
Характеристики диатомита
Кизельгур представляет собой природный неорганический минерал белого, грязно-белого, серого и светло-серо-коричневого цветов, имеющий характеристики тонкого, рыхлого, легкого и пористого материала. Он обладает очень сильным водопоглощением и проницаемостью, поэтому его часто используют в качестве наполнителя или антиосаждающего агента в лакокрасочной, лакокрасочной, резиновой, пластмассовой и других отраслях промышленности.
Диатомит также обладает хорошей стабильностью и является важным промышленным материалом для теплоизоляции, измельчения, фильтрации, адсорбции, антикоагуляции, расформовки, наполнения, носителя и т. д.
Характеристики бентонита
Бентонит, также известный как бентонит, бентонит или бентонит, представляет собой неметаллический минерал, основным минеральным компонентом которого является монтмориллонит.
Цвет бентонита обычно белый или светло-желтый, но из-за изменения содержания железа он также может выглядеть светло-серым или светло-зеленым.
Характеристики прозрачного порошка
Прозрачный порошок – новый тип функционального наполнителя. Это сложный силикат. Его основным компонентом является сложный силикат, содержащий магний, алюминий и кальций, который представляет собой неорганическую соль. Его характеристики следующие:
1. Высокая прозрачность
2. Хорошая твердость и блеск.
3. Низкое поглощение масла.
4. Хорошая устойчивость к разрушению и меньше пыли во время использования.
5. Ультрапрозрачный ультратонкий порошковый материал получается в процессе выбора сырья, смешивания, плавления, грубого измельчения, тонкого измельчения и сортировки.
Сухое тонкое измельчение для агрохимического применения.
Причина, по которой производители пестицидов разрабатывают конкретные компоненты и лекарственные формы, заключается в том, чтобы использовать активные ингредиенты в нужное время и в нужном количестве, когда сельскохозяйственные культуры нуждаются в защите, чтобы эффективно уменьшить факторы, вредные для роста сельскохозяйственных культур. Таким образом, средство защиты растений по сути представляет собой смесь различных ингредиентов. Эти ингредиенты можно разделить на три основные категории: активные ингредиенты формулы; наполнители, используемые для разбавления активных веществ, например, глина, тальк, каолин или кремнезем; вспомогательные вещества и добавки, используемые для улучшения качества рецептуры (такие как стабилизаторы, смачиватели, защитные вещества, пеногасители и т. д.).
В процессе производства пестицидов первым шагом является подача и смешивание; второй этап – шлифовка. С помощью различных типов измельчительного оборудования, показанного ниже, частицы смешанного материала измельчаются и диспергируются до заданной крупности, соответствующей требованиям применения. После измельчения он проходит процесс сортировки, чтобы предотвратить возможное присутствие частиц негабаритного размера. Наконец, добавьте добавки или наполнители, не требующие измельчения, и снова выполните диспергирование и перемешивание.
Причина, по которой частицы пестицидов должны быть ультрамелкими и иметь узкий гранулометрический состав: чем мельче частицы активного ингредиента, тем они более эффективны, а это означает, что для достижения того же эффекта можно использовать меньшее количество. Это выгодно с точки зрения безопасности, защиты окружающей среды и экономики: снижение токсического воздействия на людей в зоне распыления; снижение загрязнения окружающей среды; сокращение использования наиболее дорогих активных ингредиентов в рецептуре, тем самым снижая затраты на производство пестицидов и увеличивая прибыль.
Узкий гранулометрический состав облегчает процедуру применения пестицидов: порошок диспергируется в воде перед применением на сельскохозяйственные культуры. Чем мельче частицы, тем стабильнее будет суспензия и в процессе эксплуатации не произойдет седиментации. В процессе распыления пестицидов проблема засорения форсунок системы распыления крупными частицами эффективно снижается.
Выбор правильной мельницы имеет решающее значение, и ALPA предлагает различные технологии сухого измельчения в зависимости от тонкости и характеристик, требуемых производителем пестицидов.
Ударно-шлифовальный станок CSM с функцией классификации
Этот тип классифицирующей мельницы позволяет выполнять функции измельчения и классификации в одной системе. Классификатор CSM представляет собой комбинацию тонкого ударного классификатора и классификатора с направляющим колесом. Используя два независимых привода двигателя, один для шлифовального диска, а другой для сортировочного круга, CSM может точно регулировать скорость сортировочного круга для получения широкого диапазона крупности конечного продукта от d97=9 мкм до 200 мкм. За счет использования геометрии рабочего колеса классификатора и воздушного уплотнения между колесом классификатора и верхней крышкой машины обеспечивается точный контроль верхнего предела размера частиц измельчаемого материала, тем самым достигается тонкая классификация.
Струйная мельница с кипящим слоем
Эта струйная мельница подходит для сверхтонкого измельчения материалов различной твердости (от мягких до очень твердых). В зоне измельчения частицы перемещаются высокоскоростным потоком воздуха, сталкиваясь и измельчая друг друга. Никаких дополнительных шлифовальных деталей нет. Динамический классификатор контролирует максимальный размер частиц. Скорость потока воздуха на выходе из сопла в камере измельчения может достигать 500–600 м/с. Поскольку в псевдоожиженном слое можно генерировать высокую энергию измельчения и скорость удара, можно достичь крупности D50 от 1 до 5 мкм.
Благодаря таким конструктивным особенностям мельница воздушного потока имеет очень привлекательную особенность: в процессе измельчения не происходит повышения температуры в камере измельчения. Причина в том, что тепло, выделяющееся при столкновении частиц друг с другом, компенсируется явлением охлаждения, создаваемым расширяющимся сжатым газом, поэтому температура в камере измельчения остается постоянной, а молекулы активного материала не разрушаются.
В настоящее время производство пестицидов приобретает все большее стратегическое значение. Необходимо провести переоценку, чтобы уделять больше внимания экологическим ограничениям, как во время производства продукции, так и при ее использовании для выращивания сельскохозяйственных культур. Однако удовлетворение потребностей населения мира остается огромной проблемой. Роль химической технологии состоит в том, чтобы производить пестициды наилучшим образом, что требует выбора наиболее подходящей технологии измельчения для достижения этой цели.
Несколько ударных сверхтонких измельчений в промышленном процессе
Процесс ударного сверхтонкого измельчения обычно относится к процессу измельчения и классификации для получения гранулометрического состава d9, ≤10 микрон. Его можно разделить на два типа: сухой метод и мокрый метод. Операции установки сверхтонкого дробления (т.е. одностадийного сверхтонкого дробления), используемые в настоящее время в промышленности, включают следующие типы.
(l) Процесс разомкнутой цепи. Как правило, мельницы плоского или дискового типа, мельницы с циркуляционной трубкой и другие мельницы с воздушным потоком имеют функцию самокалибровки, поэтому часто используется этот процесс с открытым контуром. Кроме того, этот процесс часто используется для прерывистого сверхтонкого измельчения. Преимущество этого процесса в том, что процесс прост. Однако для сверхтонких измельчителей, которые не имеют функции самоклассификации, поскольку в этом процессе нет классификатора, квалифицированные продукты сверхтонкого измельчения не могут быть разделены во времени, поэтому диапазон распределения частиц по размерам обычных продуктов широк. .
(2) Процесс замкнутого цикла, который характеризуется классификатором и сверхтонким измельчителем, образующими замкнутую систему сверхтонкого дробления и тонкой классификации. Этот процесс часто используется в непрерывных операциях с порошком в шаровых мельницах, мешалках, высокоскоростных механических ударных мельницах, вибрационных мельницах и т. д. Его преимуществом является то, что он позволяет вовремя отделять качественные ультрамелкозернистые порошкообразные продукты, что позволяет уменьшить агломерацию мелких частиц. частиц и повысить эффективность операций сверхтонкого дробления.
(3) Процесс открытого цикла с предварительной классификацией характеризуется тем, что материалы классифицируются перед подачей в сверхтонкий измельчитель. Мелкозернистые материалы используются непосредственно в виде ультратонких порошков, а крупнозернистые материалы затем поступают в сверхтонкий измельчитель для измельчения. Когда сырье содержит большое количество квалифицированного ультрадисперсного порошка, использование этого процесса может снизить нагрузку на дробилку, снизить потребление энергии на единицу ультрадисперсного порошкообразного продукта и повысить эффективность работы.
(4) Замкнутый процесс с предварительной сортировкой. По сути, этот процесс представляет собой комбинацию двух процессов. Эта комбинированная операция не только помогает повысить эффективность дробления и снизить потребление энергии на единицу продукта, но также контролирует гранулометрический состав продукта. Этот процесс также можно упростить, используя только одну сортировочную машину, то есть предварительная и контрольная сортировка объединяются в одной и той же сортировочной машине.
(5) Открытый процесс с окончательной классификацией. Особенностью этого процесса дробления является то, что после дробилки можно установить один или несколько классификаторов для получения двух или более продуктов с разной крупностью и гранулометрическим составом.
(6) При предварительной и окончательной сортировке в открытом контуре этот процесс по существу представляет собой комбинацию двух процессов. Эта комбинированная операция позволяет не только предварительно отделить некоторые качественные мелкозернистые продукты, но и снизить нагрузку на дробилку, а оборудование для окончательной классификации позволяет получить два или более продуктов с разной крупностью и гранулометрическим составом.
Количество стадий дробления в основном зависит от крупности сырья и требуемой крупности продукта. Для сырья с относительно крупным размером частиц можно использовать процесс тонкого дробления или тонкого измельчения, а затем сверхтонкого дробления. Как правило, сырье можно измельчить до 200 или 325 меш, а затем использовать процесс сверхтонкого дробления; в соответствии с требованиями к размеру частиц продукта. Для материалов, которые очень мелкие и легко агломерируются, для повышения эффективности работы можно использовать последовательный многоступенчатый процесс сверхтонкого дробления. Однако, вообще говоря, чем больше стадий дробления, тем сложнее технологический процесс и больше инвестиций в проектирование.
По способам измельчения процессы сверхтонкого измельчения можно разделить на три типа: сухое (одна или несколько стадий), мокрое (одна или несколько стадий) измельчение и сухо-мокрое комбинированное измельчение. Ниже представлены некоторые типичные технологические процессы сверхтонкого измельчения.
Применение технологии сверхтонкого измельчения в косметике
Сверхтонкое измельчение представляет собой единичную операцию дробления крупнозернистых материалов до размера частиц менее 10–25 мкм. Когда материал измельчается до размера частиц менее 10 мкм, ультрамелкие частицы имеют высокую поверхностную активность, коэффициент пустот и поверхностную энергию, что придает материалу превосходную растворимость, адсорбцию, текучесть и уникальные оптические, электрические, магнитные и другие свойства. характеристики. Технология сверхтонкого измельчения широко используется в пищевой промышленности, медицине, информационных материалах, микроэлектронике, теплоизоляционных материалах, современных огнеупорных материалах, высокотехнологичной керамике, покрытиях, наполнителях и новых материалах.、
Являясь одним из наиболее эффективных устройств для сверхтонкого измельчения порошков, струйный измельчитель использует сверхзвуковой поток воздуха для воздействия на материалы, вызывая их столкновение друг с другом для достижения цели сверхтонкого измельчения. Таким образом, оборудование струйного распылителя просто в эксплуатации, не загрязняет окружающую среду и обеспечивает высокую чистоту продукта. Высокая, хорошая поддержание активности, хорошая дисперсия порошка, небольшой размер частиц и узкое распределение, гладкая поверхность частиц, особенно подходит для сверхтонкого измельчения термочувствительных и чувствительных к влаге лекарств.
Благодаря быстрому развитию косметической промышленности за последние 20 лет большое количество биологически активных веществ и порошков китайских трав стали широко использоваться в различных косметических средствах. Однако сырье имеет крупные частицы и с трудом растворяется в воде при низких температурах или с трудом впитывается кожей при непосредственном нанесении. Путем сверхтонкого измельчения активных ингредиентов можно значительно снизить температуру растворения активных ингредиентов, что полезно для поддержания активности и трансдермальной абсорбции. Кроме того, технология дробления воздушным потоком используется при производстве высококачественной прессованной порошковой косметики для улучшения структуры порошка и значительного улучшения характеристик прессованного порошка и качества продукции. Технология воздушного дробления имеет широкие перспективы применения в косметической промышленности.
1) Технология микронизации представляет собой полный набор процессов и технологий и представляет собой систематический процесс, который должен соответствовать требованиям норм гигиены косметики в процессе производства косметики. Чтобы применить это к индустриализации косметики, нам также следует объединить характеристики косметической промышленности для разработки оборудования сверхтонкого измельчения, которое легко очищать и дезинфицировать, не загрязняет продукты в процессе производства, не образует пыли и имеет низкое энергопотребление.
2) Укрепить фундаментальные теоретические исследования в области сверхтонкого измельчения, объединить свойства различных порошков, провести проектирование модулей на основе экспериментов, создать модели данных, разработать многофункциональное интегрированное оборудование для измельчения с воздушным потоком, а также улучшить комплексные вспомогательные характеристики и автоматическое Возможности управления Благодаря обрабатывающей способности одной машины, она может получать ультрамелкий порошок с узким гранулометрическим составом и может быть адаптирована для обработки материалов с различными характеристиками и различной твердостью.
3) Найти эффективные способы снижения износа оборудования воздушного измельчения во время дробления, продления срока службы оборудования и снижения загрязнения продукта. Сосредоточьтесь на решении материальных проблем камеры измельчения с воздушным потоком и кольца сопла, а также на разработке легирующих материалов с высокой износостойкостью. Кроме того, соответствующий технологический процесс также является эффективной мерой снижения абразивного воздействия воздушного потока.
4) Найти эффективные способы снижения энергопотребления и улучшения использования энергии, а также преодолеть самый большой недостаток низкого энергопотребления струйных мельниц.
5) Развитие технологии измельчения воздушным потоком обеспечит техническую поддержку для разработки высококачественной, высокотехнологичной и превосходной косметики и повысит конкурентоспособность продукции на рынке. Технология измельчения воздушным потоком может не только широко использоваться в прессованных порошковых косметических продуктах и масках для лица, но также имеет широкие перспективы применения при предварительной обработке активного сырья и китайских лекарственных трав.
Измельчение API в процессе дозирования твердых веществ для перорального применения
В процессе производства твердых лекарственных форм для перорального применения измельчение лекарственных средств часто является чрезвычайно важной операцией. С одной стороны, размер частиц АФИ может влиять на всасывание лекарства. Для плохо растворимых твердых препаратов для перорального применения: чем меньше размер частиц исходного материала, тем быстрее растворение, и биодоступность лекарственного средства также может быть улучшена. Кроме того, размер частиц API оказывает важное влияние на текучесть порошка, процесс смешивания и расслоение порошка, и эти факторы оказывают важное влияние на стабильность производственного процесса.
В процессе синтеза сырье для твердых лекарственных форм для перорального применения часто получают путем кристаллизации. Контролируя процесс кристаллизации, можно в определенной степени контролировать размер частиц лекарственного сырья. Однако во многих случаях размер частиц и гранулометрический состав АФИ, полученного кристаллизацией, часто не могут удовлетворить потребности препарата. Следовательно, необходимо дополнительно обрабатывать АФИ во время производства препарата, то есть измельчать АФИ для контроля размера частиц в пределах целевого диапазона.
Вообще говоря, методы измельчения можно разделить на сухие и мокрые в зависимости от различных сред, диспергируемых во время измельчения. Мокрый метод заключается в диспергировании АФИ в жидкой среде для измельчения, а сухой метод заключается в распылении АФИ в газе (воздухе, азоте и т. д.). Сухой метод чаще всего применяют для измельчения сырья твердых препаратов.
Принцип дробления молотковой мельницы заключается, главным образом, в непрерывном измельчении частиц необработанного лекарственного средства с помощью высокоскоростных вращающихся молотков/молотков, после чего частицы далее сталкиваются с полостью дробления или между частицами. Эти процессы могут эффективно уменьшить размер частиц. Когда размер частиц достаточно мал, чтобы пройти через выбранные отверстия сита, они выгружаются из камеры дробления. Молотковая мельница имеет большую производственную мощность и низкое энергопотребление и больше подходит для измельчения хрупких лекарств. Некоторые вязкие материалы не склонны к разрушению частиц при механическом избиении и не подходят для молоткового дробления. Однако материалы можно охладить, чтобы повысить их хрупкость и облегчить дробление. Кроме того, молотковое дробление приводит к сильному нагреву, поэтому необходимо уделять внимание стабильности материала. Соединения с температурой плавления ниже 100°C не подходят для методов механического дробления, таких как молотковое дробление. Молотковые мельницы обычно подходят для измельчения частиц размером более 10 мкм. Факторы, связанные с дробящим эффектом молотковой мельницы, обычно включают форму и способ установки молотковой лопатки, скорость вращения и скорость подачи и т. д.
Спирально-струйный измельчитель является относительно распространенным измельчителем с воздушным потоком и относительно простой механической конструкцией и функцией дробления. Поток сжатого воздуха подает материалы в камеру дробления с определенной скоростью через подающее сопло. Вокруг кольцевой камеры дробления в одной плоскости расположено несколько сопел, которые распыляют поток воздуха со скоростью до 300~500 метров в секунду в камеру дробления, образуя вихревой поток воздуха, заставляя частицы, попадающие в камеру дробления, двигаться с высокой скоростью. скорость вместе с потоком воздуха, а также частицы и другие частицы или камера дробления. Тело было разрушено в результате сильного столкновения и трения. Процесс дробления в основном включает столкновение частиц с последующим столкновением частиц с полостью дробления. Круговое движение частиц в воздушном потоке создаст определенную центробежную силу. По мере дробления размер и масса частиц уменьшаются, а получаемая центробежная сила становится все меньше и меньше. Когда центробежная сила достаточно мала, поток воздуха, выходящий из камеры дробления, доставляет частицы в центр вихревого воздушного потока, а затем выбрасывается из камеры дробления вместе с потоком воздуха для завершения процесса дробления. Этот вихревой поток воздуха позволяет выполнять процессы дробления и классификации одновременно, что выгодно для получения конечного продукта с более узким гранулометрическим составом.
Применение и исследование модифицированного волластонита
Волластонит – чрезвычайно важный неметаллический минерал. Его основной химический состав — метасиликат кальция (CaSiO3). Он принадлежит к тригональной кристаллической системе и имеет серо-белый цвет. Волластонит имеет большое соотношение сторон, естественную игольчатую структуру и стабильные характеристики, что делает его отличным армирующим материалом. В дополнение к своей естественной волокнистой структуре волластонит также обладает чрезвычайно низкими маслоемкостью, электропроводностью и диэлектрическими потерями. Он широко используется в производстве пластмасс, резины, красок, покрытий и других областях и может значительно улучшить механические и трибологические свойства матрицы. Улучшите термическую стабильность и стабильность размеров изделий.
Однако природный волластонит гидрофильен, и при смешивании с органическими полимерами дисперсия получается неравномерной из-за разной полярности, что снижает механические свойства наполненных им изделий. Чтобы улучшить дисперсию и совместимость с органическими матрицами, а также механические свойства продуктов, волластонит часто необходимо модифицировать поверхность.
Технология модификации волластонита
Технологию модификации поверхности волластонита можно разделить на: органическую модификацию поверхности и неорганическую модификацию поверхности.
Для органической модификации поверхности обычно используемые модификаторы поверхности включают силановый связующий агент, титанатный и алюминатный связующий агент, поверхностно-активные вещества и метилметакрилат. Среди них модификация силановым связующим агентом является одним из широко используемых методов модификации поверхности порошка волластонита, и обычно используется процесс сухой модификации. Дозировка связующего агента зависит от требуемого покрытия и удельной поверхности порошка. Дозировка обычно составляет от 0,5% до 1,5% от массы волластонита.
Техническая основа неорганической модификации поверхности заключается в том, что волластонит в качестве полимерного наполнителя часто приводит к тому, что материал наполнителя становится более темным по цвету, имеет большую степень износа и легко изнашивает технологическое оборудование; модификация неорганического поверхностного покрытия может улучшить силиконовое волокно серого камня, заполняет цвет полимерных материалов и снижает их износостойкость. В настоящее время неорганическая модификация поверхности минеральных волокон волластонита в основном использует метод химического осаждения для покрытия поверхности нанометровым силикатом кальция, кремнеземом и нанометровым карбонатом кальция.
Применение и исследование модифицированного волластонита
(1) Пластик
Полипропилен (ПП), как один из пяти пластиков общего назначения, обладает лучшими комплексными свойствами, чем другие пластики общего назначения. Он все более широко разрабатывается и используется в автомобильной, аэрокосмической, строительной и медицинской сферах.
(2) Производство бумаги
Применение волластонита в бумажной промышленности существенно отличается от применения других наполнителей. Это не простая начинка, как традиционные наполнители. В основном он основан на более высоком соотношении сторон для реализации переплетения волластонита и растительных волокон с образованием растительных волокон. Сетчатая структура волокно-минерального волокна может заменить некоторые короткие волокна растений, что может эффективно улучшить непрозрачность и адаптируемость к печати производимой бумаги, улучшить однородность и снизить производственные затраты.
(3) Фрикционные материалы
Волластонитовые изделия для фрикционных материалов представляют собой волластонитовые игольчатые порошки. По сравнению с традиционными сценариями применения они чаще всего используются в качестве наполнителей в тормозных колодках, сцеплениях и т. д. Игольчатый порошок волластонита является идеальной заменой коротковолокнистого асбеста. Это может улучшить стабильность фрикционных материалов, уменьшить растрескивание, в определенной степени улучшить износостойкость и восстановительные свойства, а также другие механические свойства.
(4) Покрытие
Волластонит можно использовать в качестве пигмента-наполнителя и частичного заменителя белых пигментов в красках. Кроме того, согласно характеристикам самого волластонита, его также можно использовать в качестве добавки для модификации покрытия для расширения функциональности материала. Например, волластонит обладает хорошей коррозионной стойкостью и может широко использоваться в области антикоррозионных покрытий.
(5) Резина
В резиновой промышленности порошок волластонита может заменить часть диоксида титана, белой сажи, глины, легкого кальция, литопона и других материалов, оказывать определенный усиливающий эффект и может улучшить укрывистость некоторых красителей.
(6) Цемент/фибробетон
Волокнистый волластонит заменяет короткие асбестовые волокна и стекловолокна и добавляется в цемент, бетон и другие строительные материалы, что позволяет улучшить ударопрочность, прочность на изгиб, износостойкость и стабильность размеров материалов.
Важность процесса модификации порошка карбида кремния
Карбид кремния (SiC) - неорганический неметаллический материал с широким спектром применения и хорошими перспективами развития. После изготовления керамики он является отличным конструкционным материалом. Он имеет высокий модуль упругости и удельную жесткость, его нелегко деформировать. и имеет высокую теплопроводность и низкий коэффициент теплового расширения, которые теперь стали одним из основных факторов, учитываемых при выборе материалов для высокотемпературных тепловых двигателей, и могут использоваться в высокотемпературных соплах, лопатках турбин, роторах турбокомпрессоров и т. д.
Поэтому промышленность выдвигает более высокие требования к керамике SiC с точки зрения геометрической точности, прочности, ударной вязкости и надежности, а процесс формования является решающей частью.Различные процессы формования оказывают большее влияние на характеристики керамических изделий, например, сложность при расформовке, сложности изготовления изделий сложной формы, недостаточной плотности керамики и т. д. Наличие этих дефектов будет ограничивать ее применение в наукоемких областях, поэтому необходимо изготавливать керамические изделия с отличными эксплуатационными характеристиками и высокой надежностью, т.е. Необходимо изучить факторы, влияющие на эффективность процесса формования.
Слой диоксида кремния на поверхности карбида кремния влияет на дисперсию порошка в водной фазе. Диоксид кремния образует гидроксильные группы кремния «Si-OH» в водной фазе. Гидроксильные группы кремния являются кислыми в водной фазе. ., поэтому дисперсия карбида кремния равна Изоэлектрическая точка является кислой. Чем больше диоксида кремния, тем ближе изоэлектрическая точка карбида кремния к кислому концу. Когда значение pH ниже изоэлектрической точки порошка, силанол притягивает ионы водорода, делая поверхность частицы положительно заряженной и, таким образом, дзета-потенциал становится положительным значением. В щелочных условиях силанол вступает в реакцию с высокой концентрацией OH- в растворе с образованием [Si-O]- на поверхность порошка, что делает поверхность частиц отрицательно заряженной, поэтому дзета-потенциал также отрицателен.
Дисперсность порошка в водной фазе тесно связана с абсолютной величиной дзета-потенциала, поэтому большую роль в диспергировании порошка играет слой кремнезема, образующийся на поверхности порошка.
Метод химической модификации относится к химической реакции, которая происходит в процессе нанесения покрытия. Это наиболее распространенный метод порошковой модификации. Поверхностное покрытие делится на два типа: неорганическое покрытие и органическое покрытие. В основном он наносит слой оксида, гидроксида или органическое вещество на поверхности неорганического порошка.Когда покрытие представляет собой оксид или гидроксид, оно называется неорганическим покрытием.Когда покрытие органическое, оно называется органическим покрытием.
Методы неорганического покрытия в основном включают метод гидролиза алкоксидов, метод равномерного осаждения, метод неоднородного зародышеобразования, метод золь-геля и т. д. Среди них лучшим методом является метод неоднородного зародышеобразования. Органическое модификационное покрытие улучшает электростатические и стерические препятствия. неорганического порошка, тем самым улучшая его дисперсию.Методы органического покрытия в основном включают прививку органической поверхности, поверхностно-адсорбционное покрытие и модификацию инкапсуляции.Он в основном используется при диспергировании неорганических композиционных материалов или наполнителей для улучшения смачиваемости и совместимости неорганических порошков и органических матриц. Он также используется для улучшения дисперсии неорганического порошка в воде.
Высокодисперсный порошок SiC микронного размера является необходимым условием получения керамических изделий с высокой точностью, прочностью, вязкостью и надежностью, поэтому большое значение имеет изучение сопутствующих технологий получения карбидокремниевой керамики, которая может быть использована в наукоемких областях. .
Важные этапы производства алмазного порошка – шлифовка и формование.
В настоящее время наиболее распространенный алмазный порошок получают путем измельчения, очистки, классификации и других процессов искусственного алмаза.
Среди них процесс алмазного дробления и формования играет важную роль в производстве микропорошка и напрямую влияет на форму частиц микропорошка и содержание частиц целевого размера. Различные методы дробления приводят к разным эффектам дробления. Научный и разумный процесс дробления и формования позволяет не только быстро измельчить крупнозернистое алмазное сырье (обычный размер частиц 100–500 микрон) в частицы алмазного порошка с диапазоном размеров частиц примерно (0–80 микрон), но и оптимизировать форма частиц. , делая частицы микропорошка более круглыми и регулярными, уменьшая или даже полностью устраняя длинные полоски, хлопья, булавки и стержни и другие частицы, которые влияют на конечное качество микропорошка. Максимизируйте долю выпускаемых на рынке частиц целевого размера.
При производстве микропорошка метод дробления можно разделить на сухой и мокрый. Используются разные методы дробления и формования, а также их принципы работы и параметры процесса.
Точки контроля процесса сухого способа измельчения шаровой мельницы
Если взять в качестве примера метод сухого измельчения в горизонтальной шаровой мельнице, то основными точками управления процессом являются скорость шаровой мельницы, соотношение шаров к материалу, коэффициент заполнения, соотношение стальных шаров и т. д. В реальном производстве ими можно гибко управлять в соответствии с различными сырье и цели дробления и формования.
1. Скорость шаровой мельницы
Разумная скорость вращения шаровой мельницы является важным условием реализации ее производственной мощности. При этом диаметр ствола шаровой мельницы одинаковый. Чем выше скорость вращения, тем больше создаваемая центробежная сила и тем на большее расстояние поднимается стальной шарик вдоль стенки цилиндра.
Обычно считается, что подходящая рабочая скорость шаровой мельницы составляет 75–88% от теоретической критической скорости.
2. Коэффициент наполнения, соотношение шарика и материала.
В процессе дробления и формования решающее значение имеют правильное соотношение шариков к материалу и коэффициент наполнения. Если соотношение шаров к материалу и коэффициент наполнения слишком высоки или слишком низки, это повлияет на эффективность производства и качество продукции шаровой мельницы. Если соотношение шариков и материала слишком велико или коэффициент наполнения слишком низкий, производительность отдельной машины будет ограничена.
Практика показала, что при измельчении алмазного сырья коэффициент загрузки обычно составляет 0,45. Соотношение шарика и материала составляет 4:1.
3. Диаметр и соотношение стального шарика
Чтобы более эффективно дробить алмаз, после определения коэффициента заполнения шаровой мельницы и количества загрузки шаров следует выбирать и собирать стальные шары разного диаметра пропорционально, чтобы получить лучшую форму частиц и более высокую эффективность дробления и формования.
Сегментированное измельчение
В процессе производства микропорошка мокрое дробление более эффективно, чем сухое. Поскольку, когда сухое дробление достигает определенной крупности, легко возникает прилипание к стенкам, что снижает эффект дробления; при мокром дроблении сырье всегда существует в виде суспензии, и долю мелких частиц легко увеличить.
Чтобы контролировать соотношение размеров частиц, когда необходимо получить более мелкозернистый микропорошок, следует использовать сегментное дробление, особенно лучше влажное сегментированное дробление. Это позволяет не только избежать чрезмерного дробления материалов, но и добиться сегментации по прочности в процессе дробления.
Струйное фрезерование
Другим методом дробления является метод дробления с помощью пульверизатора с воздушным потоком. В пульверизаторе воздушного потока в качестве рабочей среды используется сжатый воздух. Сжатый воздух распыляется в камеру дробления на высокой скорости через специальное сверхзвуковое сопло. Воздушный поток переносит материал на высокой скорости, заставляя материал перемещаться между ними. Произведите сильное столкновение, трение и сдвиг для достижения цели дробления. Фрагментация происходит, когда сила, действующая на частицу, превышает ее напряжение разрушения. Высокоскоростное ударное столкновение вызывает объемное дробление частиц, а эффекты сдвига и измельчения вызывают поверхностное дробление частиц. Этот метод дробления очень полезен для производства алмазного порошка, поскольку позволяет получить частицы идеальной формы. Самым большим преимуществом пульверизатора воздушного потока является то, что он не ограничен механической линейной скоростью и может создавать очень высокие скорости воздушного потока. В частности, сверхзвуковой пульверизатор воздушного потока может создавать скорость потока, в несколько раз превышающую скорость звука, поэтому он может генерировать огромную кинетическую энергию и легче получать частицы микронного уровня. и субмикронные ультрадисперсные порошки.