Применение технологии сверхтонкого измельчения в пищевой промышленности
Технология сверхтонкого измельчения - это новая технология, разработанная за последние 20 лет. Так называемое ультратонкое измельчение относится к использованию механических или гидродинамических методов для преодоления внутренней силы сцепления твердых частиц для их измельчения, тем самым измельчая частицы материала от более 3 мм до 10-25 микрон. А материал обработки высокотехнологичный, произведенный развитием высоких технологий. Ультратонкий порошок - это конечный продукт сверхтонкого помола. Он обладает особыми физическими и химическими свойствами, которых нет у обычных частиц, такими как хорошая растворимость, диспергируемость, адсорбция и активность химических реакций. Поэтому ультратонкие порошки широко используются во многих областях, таких как пищевая, химическая, медицина, косметика, пестициды, красители, покрытия, электроника и авиакосмическая промышленность.
1. Технические характеристики
Высокоскоростное и низкотемпературное измельчение: технология сверхтонкого измельчения использует сверхзвуковое струйное измельчение, измельчение методом холодной суспензии и другие методы, которые полностью отличаются от предыдущих чистых методов механического измельчения. В процессе шлифования не будет локального перегрева, его можно шлифовать даже при невысокой температуре. Скорость высока и может быть завершена в одно мгновение, поэтому биологически активные ингредиенты порошка сохраняются в максимальной степени, чтобы облегчить производство необходимых высококачественных продуктов.
Мелкий размер и равномерное распределение частиц: благодаря использованию измельчения в сверхзвуковом потоке воздуха распределение сил, действующих на сырье, довольно равномерное. Настройка системы классификации не только строго ограничивает крупные частицы, но также позволяет избежать чрезмерного измельчения и позволяет получить ультратонкий порошок с однородным гранулометрическим составом. В то же время удельная поверхность порошка значительно увеличивается, так что адсорбция и растворимость соответственно увеличиваются.
Экономия сырья и повышение эффективности использования: после ультратонкого измельчения объекта ультратонкий порошок с размером частиц, близким к нанометровому, может, как правило, непосредственно использоваться в производстве препаратов, в то время как продукты обычного измельчения по-прежнему нуждаются в некоторых промежуточных звеньях для соответствовать требованиям прямого использования и производства, это может привести к потере сырья. Поэтому эта технология особенно подходит для измельчения драгоценного и редкого сырья.
Снижение загрязнения: сверхтонкое измельчение выполняется в закрытой системе, что не только позволяет избежать загрязнения окружающей среды микропорошком, но и предотвращает загрязнение продукта пылью из воздуха. Следовательно, используя эту технологию в пищевых продуктах и медицинских продуктах для здоровья, можно эффективно контролировать содержание микробов и пыли.
2. Метод шлифования.
Шлифовальная среда: Шлифовальная среда - это процесс измельчения частиц материала посредством удара, создаваемого движущейся мелющей средой (мелющей средой), а также безударными изгибающими, сжимающими и сдвигающими силами. Процесс измельчения мелющих тел в основном состоит из измельчения и трения, а именно экструзии и резки. Его действие зависит от размера, формы, соотношения, режима движения, скорости заполнения материала и механических характеристик измельчения материала. Существует три типа типичного оборудования для измельчения сред: шаровая мельница, перемешивающая мельница и вибрационная мельница.
Шаровая мельница - это традиционное оборудование, используемое для сверхтонкого измельчения, а размер продукта может достигать 20-40 микрон. Когда требуется, чтобы размер частиц продукта был ниже 20 микрон, эффективность низкая, потребление энергии велико и время обработки велико. Перемешивающая мельница разработана на основе шаровой мельницы, в основном состоящей из размольной емкости, мешалки, диспергатора, сепаратора и питающего насоса. Во время работы под действием центробежной силы, создаваемой высокоскоростным вращением диспергатора, мелющая среда и суспензия частиц производят ударный сдвиг, трение и сжатие для измельчения частиц. Мельница с перемешиванием может обеспечить ультрамикронизацию и гомогенизацию частиц продукта, а средний размер частиц готового продукта может достигать по крайней мере нескольких микрон. Вибрационная мельница предназначена для измельчения частиц с использованием эффектов ударного сдвига, трения и экструзии, вызванных высокочастотной вибрацией мелющей среды. Средний размер частиц готового продукта может достигать 2-3 микрон или меньше, а эффективность измельчения намного выше, чем у шаровой мельницы. Производительность более чем в 10 раз выше, чем у шаровой мельницы той же производительности.
Сверхтонкое измельчение с воздушным потоком: струйная мельница может использоваться для сверхтонкого измельчения. В нем используется сжатый воздух или перегретый пар, а также сверхзвуковой высокотурбулентный воздушный поток, создаваемый соплом в качестве носителя частиц, и зазор при ударе возникает между частицами или между частицами и неподвижной пластиной, трением и сдвигом и т. Д., Поэтому как достичь цели шлифования. Существует шесть основных типов измельчителей из нержавеющей стали с воздушным потоком: дискового типа, типа с циркуляционной трубкой, типа мишени, типа столкновения, типа роторного удара и типа псевдоожиженного слоя. По сравнению с обычным механическим ультратонким измельчителем из нержавеющей стали, измельчитель из нержавеющей стали с воздушным потоком может измельчать продукт очень тонко (крупность порошка может достигать 2-40 микрон), а диапазон распределения частиц по размеру более узкий, то есть частицы размер более равномерный. Поскольку газ расширяется в сопле для снижения температуры, во время процесса измельчения не возникает сопутствующего тепла, поэтому повышение температуры измельчения очень низкое. Эта особенность особенно важна для сверхтонкого измельчения легкоплавких и термочувствительных материалов. Однако расход энергии при измельчении с воздушной струей велик, а коэффициент использования энергии составляет всего около 2%, что в несколько раз выше, чем при других методах измельчения.
Следует отметить, что обычно считается, что размер частиц продукта прямо пропорционален скорости подачи, то есть чем больше скорость подачи, тем больше размер частиц продукта. Это понимание не является исчерпывающим. Это утверждение разумно, когда скорость подачи или концентрация частиц в измельчителе из нержавеющей стали достигают определенного значения. Поскольку скорость подачи увеличивается, концентрация частиц в измельчителе из нержавеющей стали также увеличивается, и происходит скопление частиц. Даже частицы текут как поршень. Только частицы в передней части «поршня» имеют возможность эффективного столкновения. Частицы только сталкиваются и трутся друг о друга с небольшой скоростью, выделяя тепло. Однако это не означает, что чем меньше концентрация частиц, тем меньше размер продукта или выше эффективность измельчения. Напротив, когда концентрация частиц низка до определенного уровня, не будет возможности столкновения между частицами и эффективность измельчения будет снижена.
Ультратонкое измельчение неметаллических минералов
Неметаллические рудники, металлические рудники и горючие рудники называют тремя столпами индустрии материалов. Использование неметаллических минералов зависит от степени глубокой обработки, включая ультратонкое измельчение, ультратонкое сортность, тонкую очистку и модификацию поверхности, среди которых эффективное ультратонкое измельчение является предпосылкой и гарантией для различных глубинных обработок. Идеальный ультратонкий порошок должен иметь следующие характеристики: частицы как можно меньшего размера, отсутствие агломерации, узкий гранулометрический состав, максимально сферические частицы, однородный химический состав и т. Д.
Из-за большого разнообразия неметаллических минералов предъявляются различные требования к гранулометрическому составу и чистоте измельченных продуктов в зависимости от их использования. Развитие технологии сверхтонкого измельчения должно соответствовать ее особым требованиям. В целом требования к неметаллическим минералам следующие:
- Тонкость
Применение неметаллических минеральных продуктов требует определенной степени. Например, каолин и тяжелый карбонат кальция в качестве сырья для изготовления бумаги требуют тонкости продукта 2 мкм, составляющей 90%, белизны> 90%; высокосортный лакокрасочный наполнитель тяжелый порошок карбоната кальция крупностью 1250 меш; силикат циркония в качестве керамического глушителя требует средней дисперсности 0,5 ~ 1 мкм; Волластонит в качестве наполнителя также требует, чтобы его крупность была менее 10 мкм и так далее.
- Чистота
Требование чистоты неметаллических минеральных продуктов также является одним из его основных показателей, что означает, что во время процесса измельчения не должно допускаться загрязнения, и следует сохранять исходный состав. Если это белые минералы, требуется определенная степень белизны. Например, требуется, чтобы белизна кальцинированного каолина и талька, используемых в производстве бумаги, составляла ≥90%, а белизна тяжелого карбоната кальция, используемого в покрытиях для изготовления бумаги, наполнителях и высококачественных наполнителях красок, превышала 90%. Ждать.
- Форма порошка
Некоторые неметаллические минеральные продукты имеют строгие требования к их форме для удовлетворения различных потребностей. Например, для волластонита, используемого для армирования композитов, требуется его сверхмелкозернистый порошок для максимально возможного сохранения исходного игольчатого кристаллического состояния, так что изделия из волластонита становятся натуральными материалами, армированными короткими волокнами, а его соотношение сторон должно быть> 8 ~ 10.
Области применения ультратонких порошковых материалов составляют 40,3% в механическом поле, 34,6% в тепловом поле, 12,9% в электромагнитном поле, 8,9% в биомедицинском поле, 2,4% в оптическом поле и 0,9% в другие поля.
Метод ультратонкого измельчения неметаллических минералов
Дробление отличается от разрушения отдельного материала. Это относится к воздействию на группу, то есть измельченный материал представляет собой группу частиц с разными размерами и формами.
Существует два основных метода приготовления ультратонкого порошка по принципу приготовления: один - химический синтез; другой - физическое измельчение. Химический синтез осуществляется посредством химической реакции или фазового превращения, порошок получают из ионов, атомов и молекул посредством образования зародышей кристаллов и роста кристаллов. Из-за сложного производственного процесса, высокой стоимости и низкой доходности применение ограничено. Принцип физического измельчения заключается в измельчении материалов под действием механической силы. По сравнению с методами химического синтеза физическое измельчение имеет более низкую стоимость, относительно простой процесс и большую производительность.
Преимущества метода механического измельчения: большая производительность, низкая стоимость, простой процесс и т. Д., А в процессе измельчения возникают механохимические эффекты, повышающие активность порошка; Недостатки: чистота, крупность и морфология продукта уступают ультрамелкозернистому порошку, полученному химическим методом. Этот метод подходит для крупномасштабного промышленного производства, например, для глубокой переработки минеральных продуктов.
Оборудование для ультратонкого измельчения неметаллических минералов
В настоящее время основным методом получения ультратонких порошковых материалов является физическое измельчение. Таким образом, оборудование для сверхтонкого измельчения в основном относится к различному оборудованию для измельчения, которое в основном производит ультратонкий порошок механическими методами. Обычно используемое оборудование для сверхтонкого измельчения включает струйную мельницу, механическую ударную мельницу, вибрационную мельницу, перемешивающую мельницу, коллоидную мельницу и шаровую мельницу.
Тип оборудования | Размер загрузки / мм | Крупность продукта d97 / мкм | Принцип шлифования |
Струйная мельница | <2 | 3~45 | Удар, столкновение |
Механическое ударное шлифование | <10 | 8~45 | Удар, удар, сдвиг |
Роторная мельница | <30 | 10~45 | Удар, столкновение, сдвиг, трение |
Вибрационная мельница | <5 | 2~74 | Трение, столкновение, сдвиг |
Мельница для перемешивания | <1 | 2~45 | Трение, столкновение, сдвиг |
Барабанная шаровая мельница | <5 | 5~74 | Трение, удар |
Планетарная шаровая мельница | <5 | 5~74 | Трение, удар |
Шлифовально-лущильный станок | <0,2 | 2~20 | Трение, столкновение, сдвиг |
Мельница для песка | <0,2 | 1~20 | Трение, столкновение, сдвиг |
Валковая мельница | <30 | 10~45 | Сжатие, трение |
Гомогенизатор высокого давления | <0,03 | 1~10 | Кавитация, турбулентность, сдвиг |
Коллоидная мельница | <0,2 | 2~20 | Трение, сдвиг |
- Высокоскоростная механическая ударная мельница
Под высокоскоростной механической ударной дробилкой подразумевается использование вращающихся тел (стержней, молотков, лопастей и т. тело или частицы, тем самым делая оборудование для сверхтонкого измельчения для измельчения частиц.
Преимущества: большая степень измельчения, регулируемый размер частиц мелкого порошка, простая конструкция, простота в эксплуатации, меньшее количество вспомогательного оборудования, компактная установка, меньшая занимаемая площадь, большая производительность и высокая эффективность.
Недостатки: высокая скорость работы делает неизбежным перегрев и износ компонентов.
Он подходит для производства мелкодисперсного порошка материалов средней твердости, таких как кальцит, мрамор, мел и тальк.
- Струйная мельница
Струйная мельница также называется струйной мельницей или энергетической мельницей. Он использует энергию высокоскоростного воздушного потока (300-500 м / с) или перегретого пара (300-400 ℃), чтобы заставить частицы сталкиваться, сталкиваться и тереть друг друга, тем самым вызывая измельчение твердых материалов. В основном включают в себя: плоско-струйную мельницу, циркуляционную струйную мельницу, струйную мельницу с противоположным направлением, грабельную струйную мельницу, струйную мельницу с псевдоожиженным слоем и т. Д.
Степень измельчения в струйной мельнице обычно составляет 1-40, а крупность продукта d может обычно достигать 3-10 мкм. Изделие менее загрязнено и может эксплуатироваться в стерильном состоянии. Подходит для измельчения легкоплавких и термочувствительных материалов и биологически активных продуктов. Производственный процесс является непрерывным, производственные мощности велики, а степень самоконтроля и автоматизации высока.
Недостатки: струйная мельница в настоящее время является наиболее изученным оборудованием для сверхтонкого измельчения с наиболее полными моделями и относительно развитой технологией. Он также имеет следующие недостатки: крупномасштабное специализированное производство продуктов высокой чистоты, высокой дисперсности, высокая стоимость, высокое энергопотребление, труднодостижимая точность обработки субмикронных продуктов, износ материала. Струйные мельницы широко используются для ультратонкого измельчения неметаллических минералов, химического сырья, здоровой пищи, редкоземельных элементов и т. Д., Таких как тальк, мрамор, каолин и других неметаллических минералов ниже средней твердости.
- Вибрационная мельница
Вибрационная мельница - это оборудование для сверхтонкого измельчения с шаром или стержнем в качестве среды. Обработанный продукт может быть размером до нескольких микрон. Он широко используется в строительных материалах, металлургии, химической промышленности, керамике, стекле, огнеупорных материалах и неметаллических минералах и других отраслях промышленности. Порошковая обработка.
Преимущества вибрационной мельницы: компактная конструкция, малые габариты, низкое качество, простота в эксплуатации, удобство обслуживания, низкое энергопотребление, высокая производительность, однородный размер продукта, недостатки: большой шум, крупногабаритная вибрационная мельница предъявляет высокие технические требования к пружинам, подшипникам и т. Д. другие детали машин.
Тенденция развития оборудования для сверхтонкого измельчения
(1) Улучшить тонкость продукта и снизить предел измельчения оборудования;
(2) Увеличить производительность отдельной машины и снизить потребление энергии на единицу продукции;
(3) уменьшить истирание;
(4) Высокая стабильность и надежность;
(5) Онлайн-контроль тонкости продукта и гранулометрического состава;
(6) Эффективное, точное и крупное сортировочное оборудование;
(7) Оборудование для сверхтонкого измельчения специального зерна и твердых материалов.
Источник статьи: China Powder Network
Классификация и принцип работы струйной мельницы
Струйная мельница, как одно из оборудования для сверхтонкого измельчения, также является одним из важных устройств в отрасли измельчения. После того, как сжатый воздух пульверизатора с псевдоожиженным слоем замораживается, фильтруется и сушится, он формирует сверхзвуковой воздушный поток через сопла и впрыскивается в камеру измельчения для псевдоожижения материала. Ускоренный материал сливается на пересечении струйных воздушных потоков нескольких сопел, что приводит к сильному столкновению, трению и сдвигу частиц, что позволяет достичь сверхтонкого измельчения частиц.
Измельченный материал перемещается в зону классификации крыльчатки восходящим потоком воздуха. Под действием центробежной силы классификационного колеса и силы всасывания вентилятора крупный и мелкий порошок разделяются. Воздушный поток поступает в циклонный сепаратор, мелкая пыль улавливается рукавным фильтром, а очищенный газ выпускается вытяжным вентилятором. Плоскоструйная мельница имеет широкий спектр применения благодаря своей простой конструкции и простоте изготовления.
Структура: в основном состоит из камеры дробления, отверстия сопла, выпускного отверстия, выхода воздушного потока, входа сжатого воздуха, зоны классификации и т. Д.
Принцип работы: сжатый воздух или перегретый пар преобразуется в высокоскоростной воздушный поток через сопло. Когда материал попадает в камеру дробления через питатель, он измельчается высокоскоростным потоком воздуха. Благодаря сильному удару и сильному трению материал измельчается до сверхтонких продуктов. Он широко используется при ультратонком измельчении неметаллических минералов и химического сырья. Предел частиц продукта зависит от содержания твердых веществ в потоке конфлюэнтного газа. При противоположном соотношении удельного энергопотребления продукты, производимые струйной мельницей, более очищены, гранулометрический состав более однороден, активность также выше, а характеристики диспергирования лучше, чем цена. Из-за охлаждающего эффекта Джоуля-Томсона, вызванного адиабатическим расширением сжатого газа во время процесса измельчения, в процессе измельчения можно использовать некоторые легкоплавкие или термочувствительные материалы.
Классификация струйных мельниц в настоящее время в отрасли насчитывает пять типов. Их можно разделить на горизонтальные дисковые (плоские) струйные мельницы, струйные мельницы с циркуляционной трубой, целевые струйные мельницы, встречные струйные мельницы и струйные мельницы с псевдоожиженным слоем.
Принцип измельчения с воздушным потоком: сухой безмасляный поток сжатого воздуха или слишком много сопел, высокоскоростная струя заставляет материал двигаться с высокой скоростью, заставляя материал сталкиваться, тереться и сжиматься. Измельченный материал попадает в зону классификации с воздушным потоком, и материал, отвечающий требованиям по крупности, в конце концов собирается сборщиком. Если материал не соответствует требуемому размеру частиц, вернитесь в камеру дробления, продолжите измельчение до достижения требуемой крупности и прекратите схватывание. Из-за высокого градиента скорости около сопла большая часть измельчения происходит около сопла. В камере дробления частота столкновений частиц и частиц намного выше, чем частота столкновений частиц со стенкой устройства. Другими словами, основной эффект измельчения струйной мельницы - это столкновение или трение между частицами.
Применение, технология обработки и разработка кремниевого порошка
Порошок кремнезема изготавливается из природного кварца (SiO2) или плавленого кварца (аморфный SiO2 после высокотемпературного плавления и охлаждения природного кварца), который измельчается, измельчается в шаровой мельнице (или вибрационной, струйной мельнице), флотации, травильной очистке, воде высокой чистоты. обработка и т. д. Перерабатывается в микропорошок.
Микропорошок кремния - это неметаллический материал, не имеющий запаха, нетоксичный и экологически чистый. Он обладает такими преимуществами, как высокая твердость, низкая теплопроводность, устойчивость к высоким температурам, изоляция и стабильные химические свойства.
По уровню кремниевого порошка его можно разделить на: обычный кремниевый порошок, кремниевый порошок электрического качества, плавленый кремниевый порошок, ультратонкий кремниевый порошок, сферический кремниевый порошок. По назначению его можно разделить на: мелкодисперсный кремниевый порошок для краски и покрытия, тонкий кремниевый порошок для эпоксидного пола, тонкий кремниевый порошок для резины, тонкий кремниевый порошок для герметика, тонкий кремниевый порошок для пластмасс электронного и электрического качества и тонкий кремниевый порошок для прецизионной керамики. В зависимости от производственного процесса его можно разделить на: кристаллический порошок, порошок кристобалита, плавленый порошок и различные активные порошки.
Применение кремниевого порошка
Порошок микрокремнезема в зависимости от его различных классов качества может использоваться в областях производства резины, пластмасс, современных красок, покрытий, огнеупорных материалов, электроизоляции, электронной упаковки, высококачественной керамики, точного литья и т. Д.
Обычный кремниевый порошок в основном используется для заливки эпоксидной смолы, заливочного материала, защитного слоя сварочного стержня, металлического литья, керамики, силиконового каучука, обычной краски, покрытий и других наполнителей в химической промышленности. Электрический кремниевый порошок в основном используется для литья изоляции обычных электроприборов и компонентов, литья изоляции высоковольтных электроприборов, технологического инжекционного материала APG (технология автоматического литья под давлением эпоксидной смолы), заливки эпоксидной смолой и производства высококачественной керамической глазури.
Требования к гранулометрическому составу порошка кремния для электротехники и электроники
Specification/Mesh | Median particle size D50/μm | Specific surface area/(cm2/g) | Cumulative granularity |
300 | 21.00~25.00 | 1700~2100 | ≤50μm≥75% |
400 | 16.00~20.00 | 2100~2400 | ≤39μm≥75% |
600 | 11.00~15.00 | 2400~3000 | ≤25μm≥75% |
1000 | 8.00~10.00 | 3000~4000 | ≤10μm≥65% |
Электронный микропорошок кремния в основном используется для интегральных схем и электронных компонентов, пластиковых упаковочных материалов и упаковочных материалов, литейных материалов из эпоксидной смолы, заливочных материалов и высококачественных красок, покрытий, наполнителей из инженерных пластмасс, клеев, силиконового каучука, прецизионного литья, высококачественного наполнители для керамической глазури и другие химические области. Ежегодный расход эпоксидной формовочной смеси составляет десятки тысяч тонн, а содержание кремнеземного порошка в наполнителе составляет от 70% до 90%.
Содержание SiO2 в сверхмелкозернистом кремниевом порошке высокой чистоты превышает 99,9%, и он обладает такими характеристиками, как малый размер частиц, большая удельная поверхность, высокая химическая чистота и хорошая заполняющая способность. В основном используется для крупномасштабных и сверхбольших интегральных схем, пластиковых формовочных смесей, формовочных смесей электронных компонентов, эпоксидных заливочных смесей, высококачественных покрытий, красок, инженерных пластмасс, клеев, силиконового каучука, точного литья, современной керамики и химикатов поле.
Сферический кремниевый порошок имеет высокую скорость заполнения, и чем меньше коэффициент расширения, тем ниже теплопроводность; пластиковый упаковочный компаунд имеет наименьшую концентрацию напряжений и наибольшую прочность; коэффициент трения мал, а износ пресс-формы небольшой. В основном используется в электронных пластиковых упаковочных материалах, покрытиях, эпоксидных полах, силиконовой резине и других областях.
Чтобы лучше сплавить неметаллические минеральные наполнители с высокомолекулярными полимерами, неметаллические минералы должны быть измельчены, очищены и модифицированы. Вообще говоря, чем меньше размер частиц наполнителя и чем более однородна дисперсия, тем лучше механические свойства продукта.
Тонкое измельчение кремниевого порошка
Использование природных кварцевых минералов в качестве сырья для получения ультратонкого порошка не только для удовлетворения рыночного спроса, но и для лучшего снижения содержания вредных примесей в порошке. Природный минерал кварц содержит большое количество включений и трещин. Использование технологии сверхтонкого измельчения позволяет значительно снизить количество трещин и дефектов. В сочетании с процессом очистки можно лучше снизить содержание вредных примесей. Приготовление кристаллического порошка, порошка кристобалита, порошка плавления и различных активных порошков требует процесса измельчения и классификации.
Выбор оборудования для сверхтонкого измельчения и сверхтонкого измельчения напрямую влияет на выход, качество и форму частиц порошка в конечном продукте. В настоящее время комбинация единиц ультратонкого помола и ультратонкого измельчения включает в себя: шаровую мельницу плюс сортировку, эксцентриковую вибрационную мельницу плюс сортировку и вибрационную мельницу плюс сортировку.
Замкнутый процесс производства кремниевого порошка, классифицируемый шаровой мельницей
Характеристики производственной линии классификации шаровых мельниц: большая производительность, простота эксплуатации оборудования, низкие затраты на техническое обслуживание, гибкий выбор мелющих тел и футеровок, низкий уровень загрязнения для обработки материалов высокой чистоты, надежная работа оборудования в целом и стабильный продукт. качественный. Нанесение кремниевого порошка позволяет получить продукт с высокой белизной, хорошим блеском и стабильным показателем качества. Производство ультратонкого кремниевого порошка высокой чистоты получают путем дальнейшего сверхтонкого измельчения или измельчения и классификации на основе подготовки песка высокой чистоты.
Модификация поверхности кремниевого порошка
Эффект силанового связующего агента, нанесенного на модификацию поверхности кремниевого порошка, очень идеален. Он может преобразовывать гидрофильность порошка диоксида кремния в органически-фильную поверхность, а также может улучшать смачиваемость органических полимерных материалов по отношению к его порошку и заставлять порошок диоксида кремния и органические полимерные материалы реализовывать прочную ковалентную связь через функциональные группы. .
Эффект от применения силанового связующего агента зависит от выбранного типа, дозировки, условий гидролиза, характеристик субстрата, случаев применения, методов и условий органических полимерных материалов.
Сферизация порошка кремнезема
В настоящее время 97% упаковочных материалов для интегральных схем (IC) используют эпоксидный формовочный компаунд (EMC), а в составе EMC микропорошок кремния является наиболее используемым, составляя от 70% до 90% массы эпоксидного формовочного компаунда. По сравнению с угловым микропорошком кремния кольцевой микропорошок кремния имеет более высокую скорость заполнения, меньший коэффициент теплового расширения, более низкую теплопроводность, меньшую концентрацию напряжений, более высокую прочность и лучшие характеристики производимых микроэлектронных устройств. Таким образом, помимо высокочистых и ультратонких частиц, сфероидизация частиц также стала одним из направлений развития микропорошков кремния.
Современные методы получения сферического порошка кремния можно разделить на физические и химические. К физическим методам относятся: метод обжига в пламени, метод распыления при высокотемпературном плавлении, метод самораспространяющегося низкотемпературного горения, плазменный метод и сфероидизация при высокотемпературном обжиге. К химическим методам относятся: метод газовой фазы, метод гидротермального синтеза, метод золь-гель, метод осаждения, метод микроэмульсии и т. Д. В химических методах из-за серьезной агломерации частиц большая удельная поверхность продукта и большой показатель маслопоглощения, его трудно смешивать с эпоксидной смолой, когда залито большое количество. Таким образом, в настоящее время промышленность в основном использует физические методы.
Обзор развития индустрии кремниевого порошка
Производство кремниевого порошка - это капиталоемкая, технологическая и ресурсоемкая отрасль. С развитием высокотехнологичных производств кремниевые микропорошки стали применяться все шире и шире. Мировой спрос на порошок сверхчистого кремния высокой чистоты будет быстро расти по мере развития индустрии микросхем. По оценкам, мировой спрос на него в ближайшие 10 лет вырастет на 20%. Ультратонкий кремниевый порошок высокой чистоты стал горячей точкой для развития отрасли, сферический кремниевый порошок стал направлением развития отрасли, а технология модификации поверхности была усилена.
Источник статьи: China Powder Network
Важные особенности струйной мельницы
Струйная мельница представляет собой сжатый воздух, ускоряемый соплом Лаваля в сверхзвуковой поток воздуха, а затем нагнетаемый в зону дробления, чтобы сделать материал псевдоожиженным (поток воздуха расширяется до суспензии псевдоожиженного слоя, кипит и сталкивается друг с другом), поэтому каждая частица имеет такое же состояние движения.
В качестве важного оборудования для сверхтонкого измельчения струйная мельница широко используется в химической, фармацевтической промышленности, производстве аккумуляторных материалов, металлургии, тальке, кварце, графите, абразивных материалах, огнестойких материалах, керамике, пигментах, пищевых добавках, пигментах и других сухих материалах. порошковые материалы. Ультрачистое ультратонкое измельчение.
Особенности струйной мельницы
Помимо мелкого размера частиц продукты струйной мельницы также обладают характеристиками узкого гранулометрического состава, гладкой поверхности частиц, правильной формы частиц, высокой чистоты, высокой активности и хорошей диспергируемости.
Поскольку сжатый газ является адиабатическим во время процесса дробления, его расширение создает охлаждающий эффект Джоуля-Томсона, поэтому он также подходит для сверхтонкого дробления легкоплавких, термочувствительных материалов.
Принцип работы струйной мельницы
Сухой и не содержащий масла сжатый воздух или перегретый пар распыляется с высокой скоростью через сопло, и высокоскоростная струя перемещает животный материал с высокой скоростью, заставляя материал сталкиваться, тереться и раздавливаться. Пыльчатые материалы поступают в зону классификации с воздушным потоком, а материалы, отвечающие требованиям по тонкости, собираются коллектором. Материалы, которые не соответствуют требованиям, возвращаются в камеру дробления для продолжения дробления до тех пор, пока они не достигнут требуемой крупности, и собираются.
Из-за высокого градиента скорости около сопла большая часть измельчения происходит около сопла. В камере дробления частота столкновений частиц с частицами намного выше, чем частота столкновений частиц со стенкой. Следовательно, основной эффект дробления в струйных мельницах - это удар или трение между частицами.