โรงสีกวน โรงสีเจ็ท โรงสีทราย เลือกอย่างไร?
อุปกรณ์บดละเอียดพิเศษใช้แรงเชิงกลในการบดวัสดุให้อยู่ในระดับไมครอนและจำแนกประเภท เนื่องจากประสิทธิภาพในการประมวลผลที่ดี จึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบระดับไฮเอนด์ อาหาร ยา สารเคมี วัสดุก่อสร้าง วัสดุยา เหมืองแร่ และอุตสาหกรรมอื่นๆ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเศรษฐกิจโลก อุตสาหกรรมผงในประเทศของฉันกำลังเฟื่องฟู และอุปกรณ์ผง โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุปกรณ์บดละเอียดพิเศษ มีบทบาทสำคัญในเรื่องนี้
โรงผสม
เครื่องบดแบบกวน (เครื่องบดแบบกวน) หมายถึงอุปกรณ์บดแบบละเอียดพิเศษประเภทหนึ่งที่ประกอบด้วยกระบอกสูบที่อยู่นิ่งซึ่งเต็มไปด้วยสื่อการบดและเครื่องกวนแบบหมุน โดยทั่วไปกระบอกสูบของเครื่องบดผสมจะทำด้วยเสื้อระบายความร้อน เมื่อบดวัสดุ น้ำหล่อเย็นหรือสารหล่อเย็นอื่นๆ สามารถส่งผ่านไปยังเสื้อระบายความร้อนเพื่อควบคุมอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นระหว่างการบด ผนังด้านในของถังเจียรสามารถเรียงรายไปด้วยวัสดุที่แตกต่างกันตามความต้องการในการเจียรที่แตกต่างกัน หรือสามารถติดตั้งเพลาสั้นคงที่ (ก้าน) และทำเป็นรูปทรงต่างๆ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการเจียร เครื่องกวนเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของโรงผสม และมีหลายประเภท เช่น ชนิดก้านเพลา ชนิดจาน ชนิดจานเจาะรู ชนิดทรงกระบอก ชนิดวงแหวน ชนิดเกลียว เป็นต้น ในบรรดานั้น โรงสีกวนแบบเกลียวและแบบก้าน ได้แก่ แนวตั้งเป็นหลัก ในขณะที่เครื่องบดแบบจานกวนมีสองประเภท: แนวตั้งและแนวนอน
โรงสีเจ็ท
ขนาดอนุภาคของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปของโรงสีไหลเวียนของอากาศอยู่ในช่วง 1~30μm และขนาดอนุภาคของฟีดการประมวลผลจะถูกควบคุมอย่างเข้มงวดต่ำกว่า 1 มม. ภายใต้สถานการณ์ปกติ สามารถใช้กันอย่างแพร่หลายในวัสดุต่างๆ เช่น ดินหายาก หินอ่อนแข็งต่างๆ ดินขาว แป้งโรยตัว และแร่ธาตุอโลหะอื่นๆ ที่มีความแข็งปานกลาง ของการประมวลผลที่ละเอียดมาก
เครื่องบดแบบการไหลของอากาศแบบแบน: เครื่องบดแบบการไหลของอากาศแบบแบนเรียกอีกอย่างว่าเครื่องบดการไหลของอากาศแบบดิสก์แนวนอน เมื่ออุปกรณ์ทำงาน การไหลเวียนของอากาศแรงดันสูงจะถูกขับออกจากหัวฉีดด้วยความเร็วสูงพิเศษ และวัสดุจะถูกเร่งด้วยหัวฉีดแมนจูรี จากนั้นจึงส่งไปยังห้องบดเพื่อการเคลื่อนที่เป็นวงกลมด้วยความเร็วสูง ซึ่งวัสดุจะถูกบดอัดด้วยการกระแทก การชน และการเสียดสี ภายใต้การกระทำของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์ อนุภาคหยาบจะถูกโยนไปทางผนังของห้องบดเพื่อทำการบดเป็นวงกลม และอนุภาคละเอียดจะล้นไปตามการไหลของอากาศและจะถูกรวบรวม ข้อดีของอุปกรณ์นี้คือโครงสร้างเรียบง่ายและใช้งานง่าย
โรงสีลมฟลูอิไดซ์เบด: ใช้กันทั่วไปสำหรับการบดละเอียดพิเศษ การแยกตัว และการสร้างรูปร่างของวัสดุในเซรามิก วัตถุดิบเคมี วัสดุทนไฟ วัสดุแบตเตอรี่ ยา และอุตสาหกรรมอื่น ๆ เมื่ออุปกรณ์ทำงาน อากาศแรงดันสูงจะถูกพ่นเข้าไปในห้องบดด้วยความเร็วสูงผ่านหัวฉีดหลายตัว วัสดุที่ป้อนจะถูกเร่งด้วยการไหลของอากาศแรงดันสูงในห้องบด พวกมันถูกบดอัดผ่านการชนและการเสียดสีที่จุดตัดของหัวฉีดแต่ละอัน จากนั้นเข้าไปในห้องจำแนกประเภทพร้อมกับกระแสลมเพื่อทำการจำแนกประเภทให้เสร็จสมบูรณ์ วัสดุหยาบจะตกลงกลับไปยังพื้นที่การบดเพื่อทำการบดต่อไป และเครื่องแยกพายุไซโคลนจะรวบรวมผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการรับรองที่ล้นออกมา
เครื่องบดแบบไหลเวียนอากาศแบบเจ็ทเจ็ท: เครื่องบดแบบเจ็ทแบบเจ็ทแบบเจ็ทเรียกอีกอย่างว่าเครื่องบดแบบชนกันของอากาศและโรงสีแบบย้อนกลับ เมื่ออุปกรณ์ทำงาน วัสดุเร่งสองชนิดและกระแสลมความเร็วสูงจะมาบรรจบกันที่จุดใดจุดหนึ่งบนเส้นตรงแนวนอนและชนกันเพื่อให้การบดเสร็จสมบูรณ์ อนุภาคของแข็งที่เข้าสู่ห้องจำแนกประเภทโดยมีการไหลของอากาศอยู่ภายใต้การทำงานของโรเตอร์จำแนกประเภท และอนุภาคหยาบยังคงอยู่ที่ขอบด้านนอกและถูกบดขยี้ กลับไปที่ห้องบดเพื่อบดซ้ำ และอนุภาคละเอียดที่ตรงตามข้อกำหนดขนาดอนุภาคจะยังคงเพิ่มขึ้น และหลังจากไหลออกมา พวกมันจะกลายเป็นผลิตภัณฑ์โดยผ่านการแยกก๊าซและของแข็ง
โรงสีทราย
โรงสีทรายเป็นอีกรูปแบบหนึ่งของเครื่องกวนหรือโรงสีลูกปัด ตั้งชื่อนี้เพราะแต่เดิมใช้ทรายธรรมชาติเป็นสื่อในการบด โรงสีทรายส่วนใหญ่อาศัยการหมุนด้วยความเร็วสูงระหว่างสื่อการเจียรและวัสดุเพื่อดำเนินการเจียร สามารถแบ่งออกเป็นประเภทเปิดและปิด และแต่ละประเภทสามารถแบ่งออกเป็นประเภทแนวตั้งและแนวนอน
โดยทั่วไปแล้ว ความแตกต่างระหว่างโรงสีทรายแนวนอนและโรงสีทรายแนวตั้งคือ โรงสีทรายแนวนอนมีความจุทรายที่ใหญ่กว่า ประสิทธิภาพการบดสูงกว่า และค่อนข้างง่ายต่อการถอดประกอบและทำความสะอาด ในแง่ของการใช้งาน โรงสีทรายถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการเคลือบ สีย้อม สี หมึก ยาทางการแพทย์ นาโนฟิลเลอร์ ผงแม่เหล็ก เฟอร์ไรต์ ฟิล์มไวแสง ยาฆ่าแมลง การทำกระดาษ เครื่องสำอาง และสาขาอื่นๆ เพื่อการบดผงนาโนอย่างมีประสิทธิภาพ
ไม่ว่าอุตสาหกรรมผงจะพัฒนาไปอย่างไร การบดแบบกระแทกละเอียดเป็นพิเศษถือเป็นวิธีการหลักอย่างหนึ่งในการได้ผงที่มีขนาดเล็กพิเศษมาโดยตลอด
การใช้ผงโลหะเพื่อเตรียมวัสดุทองแดงและเพชรที่มีการนำความร้อนสูง
ในด้านต่างๆ เช่น บรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์และการบินและอวกาศ อุปกรณ์กระจายความร้อนที่ทำจากโลหะได้รับการพัฒนามานานหลายทศวรรษ เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานของอุปกรณ์ยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความต้องการการนำความร้อนของวัสดุบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์จึงสูงขึ้น ด้วยการผสมเพชรที่มีค่าการนำความร้อนสูง (2 200 W/(m·K)) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนต่ำ ((8.6±1)×10-7/K) ด้วยโลหะ เช่น ทองแดงและอะลูมิเนียม ทำให้สามารถรวมค่าการนำความร้อนสูงเข้าด้วยกันได้ ซึ่งเป็นวัสดุคอมโพสิต "โลหะ + เพชร" ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนที่ปรับได้ รวมถึงคุณสมบัติทางกลและคุณสมบัติการประมวลผลสูง ดังนั้นจึงเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดของบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ และถือเป็นวัสดุบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์รุ่นที่สี่
ในบรรดาวัสดุโลหะต่างๆ เมื่อเปรียบเทียบกับโลหะอื่นๆ เช่น อลูมิเนียม ทองแดงมีค่าการนำความร้อนสูงกว่า (385~400 W/ (m·K)) และค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนค่อนข้างต่ำ (17×10-6/K) เพียงเพิ่มการเสริมแรงเพชรจำนวนเล็กน้อย ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเนื่องจากความร้อนก็สามารถเทียบได้กับค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวของเซมิคอนดักเตอร์ และง่ายต่อการรับค่าการนำความร้อนที่สูงขึ้น ไม่เพียงแต่สามารถตอบสนองความต้องการที่เข้มงวดของบรรจุภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันเท่านั้น แต่ยังทนความร้อน ทนต่อการกัดกร่อน และมีเสถียรภาพทางเคมีได้ดีอีกด้วย สามารถตอบสนองความต้องการของสภาวะการบริการที่รุนแรง เช่น อุณหภูมิสูงและสภาพแวดล้อมที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ในระดับที่มากขึ้น เช่น โครงการโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ กรดเบส และสภาพแวดล้อมในบรรยากาศที่แห้ง เปียก เย็น และร้อน
ต้องเตรียมตัวอย่างไร?
ปัจจุบันมีหลายวิธีในการเตรียมวัสดุคอมโพสิตเพชร/ทองแดง เช่น ผงโลหะ การสะสมทางเคมี โลหะผสมเชิงกล การพ่นสเปรย์ การหล่อ ฯลฯ ในบรรดาวิธีการเหล่านี้ โลหะผสมผงได้กลายเป็นหนึ่งในวิธีการเตรียมที่ใช้กันมากที่สุดเนื่องจากความง่าย กระบวนการเตรียมการและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุคอมโพสิตที่เตรียมไว้ ด้วยวิธีนี้ ผง Cu และอนุภาคเพชรสามารถผสมกันได้อย่างเท่าเทียมกันผ่านการกัดลูกบอล ฯลฯ จากนั้นจึงสามารถใช้การเผาและการขึ้นรูปเพื่อเตรียมวัสดุคอมโพสิตที่มีโครงสร้างจุลภาคที่สม่ำเสมอ เนื่องจากเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในโลหะผสมผง การเผาขึ้นรูปจึงสัมพันธ์กับคุณภาพขั้นสุดท้ายของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป กระบวนการเผาผนึกที่ใช้กันทั่วไปในปัจจุบันใช้ในการเตรียมวัสดุคอมโพสิต Cu/เพชร ได้แก่ การเผาผนึกด้วยความร้อน การเผาด้วยอุณหภูมิสูงและความดันสูง และการเผาผนึกด้วยพลาสมาแบบปล่อย
การเผาผนึกแบบกดร้อน
วิธีการเผาผนึกแบบกดร้อนเป็นวิธีการขึ้นรูปการเชื่อมแบบแพร่ ตามวิธีการดั้งเดิมในการเตรียมวัสดุคอมโพสิต กระบวนการหลักคือการผสมเหล็กเสริมและผงทองแดงให้เท่าๆ กัน ใส่ลงในแม่พิมพ์ที่มีรูปร่างเฉพาะ และวางไว้ในบรรยากาศ สุญญากาศ หรือสภาพแวดล้อมที่มีการป้องกัน ในบรรยากาศ แรงดันจะถูกใช้ในทิศทางแกนเดียวในขณะที่ให้ความร้อน เพื่อให้การขึ้นรูปและการเผาผนึกดำเนินไปพร้อมกัน เนื่องจากผงถูกเผาภายใต้ความดัน ผงจึงมีความลื่นไหลได้ดีและวัสดุมีความหนาแน่นสูง ซึ่งสามารถปล่อยก๊าซที่ตกค้างในผงได้ ทำให้เกิดส่วนต่อประสานที่มั่นคงและแข็งแกร่งระหว่างเพชรและทองแดง ปรับปรุงความแข็งแรงในการยึดเกาะและคุณสมบัติทางอุณหฟิสิกส์ของวัสดุคอมโพสิต
การเผาผนึกด้วยอุณหภูมิสูงพิเศษและการเผาด้วยความดันสูง
วิธีแรงดันสูงและอุณหภูมิสูงพิเศษมีกลไกคล้ายกับวิธีการเผาซินเทอร์แบบกดร้อน ยกเว้นว่าแรงดันที่ใช้จะมีมากกว่า โดยทั่วไปคือ 1-10 GPa ด้วยอุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น ผงผสมจะถูกเผาอย่างรวดเร็วและก่อตัวในเวลาอันสั้น
การเผาผนึกด้วยพลาสมาแบบประกายไฟ
การเผาผนึกด้วยพลาสมาแบบประกายไฟ (SPS) จะส่งกระแสพัลส์พลังงานสูงไปยังผง และใช้แรงดันบางอย่างเพื่อทำให้เกิดการคายประจุระหว่างอนุภาคเพื่อกระตุ้นพลาสมา อนุภาคพลังงานสูงที่เกิดจากการปล่อยประจุจะชนกับพื้นผิวสัมผัสระหว่างอนุภาค ซึ่งสามารถกระตุ้นพื้นผิวของอนุภาคได้ บรรลุการเผาผนึกด้วยความหนาแน่นที่รวดเร็วเป็นพิเศษ
โลหะวิทยาแบบผงได้กลายเป็นหนึ่งในวิธีการเตรียมที่ใช้กันมากที่สุด เนื่องจากมีขั้นตอนการเตรียมที่เรียบง่ายและประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของวัสดุคอมโพสิตที่เตรียมไว้
8 ผงเซรามิกที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในปัจจุบัน
เซรามิกขั้นสูงมีคุณสมบัติทางกล เสียง แสง ความร้อน ไฟฟ้า ชีวภาพ และอื่นๆ ที่ยอดเยี่ยม และสามารถพบเห็นได้ทุกที่ในสาขาเทคโนโลยีระดับไฮเอนด์ เช่น การบินและอวกาศ ข้อมูลอิเล็กทรอนิกส์ ชีวการแพทย์ และการผลิตอุปกรณ์ระดับไฮเอนด์ เซรามิกมีหลายประเภท และเซรามิกที่มีองค์ประกอบต่างกันจะมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง เช่น ความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของเซรามิกอลูมินา เซรามิกซิลิคอนไนไตรด์ที่มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการกัดกร่อนทางไฟฟ้า ความเหนียวสูงและความเข้ากันได้ทางชีวภาพของเซรามิกเซอร์โคเนีย เป็นต้น
อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง
อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูง (4N ขึ้นไป) มีข้อดีคือมีความบริสุทธิ์สูง ความแข็งสูง มีความแข็งแรงสูง ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการสึกหรอ ฉนวนกันความร้อนที่ดี คุณสมบัติทางเคมีที่เสถียร ประสิทธิภาพการหดตัวที่อุณหภูมิสูงปานกลาง ฯลฯ และมีคุณสมบัติการเผาผนึกที่ดี เช่นเดียวกับอลูมินาธรรมดา ด้วยคุณสมบัติทางแสง ไฟฟ้า แม่เหล็ก ความร้อน และทางกลที่ไม่มีใครเทียบได้ ผงจึงเป็นหนึ่งในวัสดุระดับไฮเอนด์ที่มีมูลค่าเพิ่มสูงสุด และใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในสารเคมีสมัยใหม่ ในฐานะหมวดหมู่ที่เป็นตัวแทนของผลิตภัณฑ์อลูมินาประสิทธิภาพสูง อลูมินาที่มีความบริสุทธิ์สูงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมที่มีเทคโนโลยีสูงและล้ำสมัย เช่น วัสดุเรืองแสง เซรามิกใส อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ พลังงานใหม่ วัสดุตัวเร่งปฏิกิริยา และวัสดุการบินและอวกาศ
โบห์ไมท์
โบห์ไมต์ประกอบด้วยน้ำคริสตัลที่มีสูตรทางเคมี γ-Al2O3·H2O หรือ γ-AlOOH ซึ่งเป็นอะลูมิเนียมออกไซด์ไฮเดรตชนิดหนึ่ง
อลูมิเนียมไนไตรด์
จากการพัฒนาชิปอิเล็กทรอนิกส์ในปัจจุบันซึ่งประสิทธิภาพที่ครอบคลุมเริ่มสูงขึ้นเรื่อยๆ และขนาดโดยรวมก็เล็กลงเรื่อยๆ ความหนาแน่นของการไหลของความร้อนที่แสดงในระหว่างกระบวนการทำงานของชิปอิเล็กทรอนิกส์ก็เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเช่นกัน ดังนั้นการเลือกวัสดุและกระบวนการบรรจุภัณฑ์ที่เหมาะสมและการปรับปรุงความสามารถในการกระจายความร้อนของอุปกรณ์จึงกลายเป็นปัญหาคอขวดทางเทคนิคในการพัฒนาอุปกรณ์ไฟฟ้า วัสดุเซรามิกเองก็มีคุณสมบัติต่างๆ เช่น การนำความร้อนสูง ทนความร้อนได้ดี ฉนวนกันความร้อนสูง มีความแข็งแรงสูง และการจับคู่ความร้อนกับวัสดุชิป ทำให้เหมาะมากสำหรับเป็นพื้นผิวบรรจุภัณฑ์ของอุปกรณ์ไฟฟ้า
ซิลิคอนไนไตรด์
ปัจจุบันซิลิคอนไนไตรด์ส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุเซรามิก และเซรามิกซิลิคอนไนไตรด์เป็นวัสดุหลักที่ขาดไม่ได้ในเทคโนโลยีอุตสาหกรรม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเทคโนโลยีที่ล้ำสมัย
อลูมินาทรงกลม
ในบรรดาวัสดุผงนำความร้อนหลายชนิด อลูมินาทรงกลมอาศัยการนำความร้อนสูง ค่าสัมประสิทธิ์การบรรจุสูง ความลื่นไหลที่ดี เทคโนโลยีที่เป็นผู้ใหญ่ คุณสมบัติที่หลากหลายและค่อนข้างสมเหตุสมผล ราคาได้กลายเป็นประเภทผงนำความร้อนหลักที่สุดในสนามการนำความร้อนระดับสูง ในอุตสาหกรรมผงนำความร้อน
แบเรียมไททาเนต
แบเรียมไททาเนต (BaTiO3) เป็นโครงสร้างเพอร์รอฟสไกต์ประเภท ABO3 เนื่องจากคุณสมบัติไดอิเล็กทริกที่ดีเยี่ยมของเซรามิกแบเรียมไททาเนตถูกค้นพบในช่วงครึ่งแรกของศตวรรษที่ 20 จึงถูกนำมาใช้เป็นวัสดุอิเล็กทริกสำหรับตัวเก็บประจุ ปัจจุบันเป็นวัสดุอิเล็กทริกที่ใช้กันมากที่สุด ผงเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์ที่พบมากที่สุดชนิดหนึ่งยังเป็นวัสดุหลักในการผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ ดังนั้นจึงถูกเรียกว่า "แกนหลักของอุตสาหกรรมเซรามิกอิเล็กทรอนิกส์"
เซอร์โคเนียนาโนคอมโพสิต
เซอร์โคเนียนาโนคอมโพสิตเป็นเซอร์โคเนียประเภทหนึ่งที่สามารถรักษาเฟสเตตระโกนัลหรือลูกบาศก์ที่อุณหภูมิห้องหลังจากเติมสารคงตัวแล้ว สารเพิ่มความคงตัวส่วนใหญ่เป็นออกไซด์ของโลหะหายาก (Y2O3, CeO2 ฯลฯ) และออกไซด์ของโลหะอัลคาไลน์เอิร์ธ (CaO, MgO ฯลฯ))
ซิลิคอนคาร์ไบด์ที่มีความบริสุทธิ์สูง
วัสดุซิลิคอนคาร์ไบด์สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลักๆ คือ เซรามิกและคริสตัลเดี่ยว เนื่องจากเป็นวัสดุเซรามิก ข้อกำหนดด้านความบริสุทธิ์จึงไม่ได้เข้มงวดมากนักในการใช้งานทั่วไป อย่างไรก็ตาม ในสภาพแวดล้อมพิเศษบางอย่าง เช่น เครื่องถ่ายภาพหินและอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์อื่นๆ เมื่อใช้เป็นส่วนประกอบที่มีความแม่นยำ ความบริสุทธิ์ของมันจะต้องได้รับการควบคุมอย่างเข้มงวดเพื่อหลีกเลี่ยงผลกระทบต่อคุณภาพของความบริสุทธิ์ของเวเฟอร์ซิลิคอน
การประยุกต์เพชรที่มีโครงสร้างผลึกต่างกัน
เพชรธรรมชาติต้องการให้อะตอมของคาร์บอนเกิดที่ระดับความลึก 150-200 กิโลเมตรใต้ดิน และผ่านอุณหภูมิและความดันสูงหลายร้อยล้านปี หากต้องการปรากฏต่อหน้าผู้คน จะต้องถูกนำขึ้นสู่พื้นผิวโลกโดยการเคลื่อนไหวทางธรณีวิทยาเมื่อเวลาผ่านไป เรียกได้ว่าหายากมาก ดังนั้น ด้วยการจำลองสภาวะการตกผลึกและสภาพแวดล้อมการเจริญเติบโตของเพชรธรรมชาติ ผู้คนจึงใช้วิธีการทางวิทยาศาสตร์เพื่อสังเคราะห์เพชรเทียมที่มีคุณสมบัติดีเยี่ยม เช่น ความแข็งขั้นสุดยอด ความต้านทานการสึกหรอ และความต้านทานการกัดกร่อน ทำให้ระยะเวลาการสังเคราะห์เพชรสั้นลงเหลือมากกว่าสิบวันหรือ แม้กระทั่งไม่กี่วัน เพชรสังเคราะห์แบ่งออกเป็นผลึกเดี่ยวและโพลีคริสตัล แต่ละชนิดมีโครงสร้างและลักษณะเฉพาะของผลึกที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้มีความแตกต่างในการใช้งาน
1. เพชรคริสตัลเม็ดเดียว
เพชรผลึกเดี่ยวเป็นคริสตัลที่ถูกพันธะโควาเลนต์ด้วยความอิ่มตัวและทิศทาง เป็นคริสตัลเพชรประเภทที่พบมากที่สุด อนุภาคภายในคริสตัลจะถูกจัดเรียงอย่างสม่ำเสมอและซิงโครไนซ์ในพื้นที่สามมิติ โดยมีข้อบกพร่องเล็กน้อย โดยไม่มีข้อจำกัดขอบเขตของเกรน จึงมีข้อได้เปรียบที่โดดเด่นในด้านการนำความร้อน ความแข็ง การส่งผ่านแสง และคุณสมบัติทางไฟฟ้า
การประยุกต์ใช้การนำความร้อน
โดยทั่วไปการนำความร้อนของเพชรมาจากการแพร่กระจายของการสั่นของอะตอมคาร์บอน (นั่นคือ โฟนัน) องค์ประกอบที่ไม่บริสุทธิ์ การเคลื่อนตัว รอยแตกร้าว และข้อบกพร่องของคริสตัลอื่นๆ ในเพชร ตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่ตกค้าง การวางแนวของโครงตาข่าย และปัจจัยอื่นๆ จะชนกับโฟนอน มันกระจาย ซึ่งจำกัดเส้นทางอิสระของโฟนันและลดการนำความร้อน เพชรผลึกเดี่ยวมีโครงสร้างขัดแตะที่มีลำดับสูง ซึ่งทำให้แทบไม่ได้รับผลกระทบจากการกระเจิงของขอบเขตเกรน ดังนั้นจึงมีค่าการนำความร้อนสูงถึง 2200 W/(m·K)
การใช้งานออปติคัล
เพชรผลึกเดี่ยวคุณภาพสูงที่เตรียมโดยวิธี CVD จะไม่มีสีและโปร่งใสโดยแทบไม่มีสิ่งเจือปนเลย โครงสร้างคริสตัลที่ได้รับการจัดลำดับอย่างสูงยังป้องกันไม่ให้แสงถูกรบกวนจากความผิดปกติของโครงสร้างเมื่อแพร่กระจายในคริสตัล จึงแสดงประสิทธิภาพด้านการมองเห็นที่ยอดเยี่ยมยิ่งขึ้น
การใช้งานตัด
ความแข็งระดับไมโครของเครื่องมือเพชรผลึกเดี่ยวสูงถึง 10,000HV จึงมีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดี เนื่องจากคมตัดของเพชรผลึกเดี่ยวสามารถให้ความตรงและความคมระดับอะตอมได้ คมตัดที่สมบูรณ์แบบจึงสามารถคัดลอกลงบนชิ้นงานได้โดยตรงในระหว่างการตัด เพื่อสร้างพื้นผิวกระจกที่มีผิวเคลือบเรียบมาก ทำให้มั่นใจในความแม่นยำของมิติที่สูงมาก และสามารถรักษาอายุการใช้งานของเครื่องมือและประสิทธิภาพที่มั่นคงภายใต้การตัดด้วยความเร็วสูงและงานหนัก เหมาะสำหรับการตัดแบบบางพิเศษและการตัดเฉือนที่มีความแม่นยำสูงเป็นพิเศษ
บดและขัด
เพชรผลึกเดี่ยวมีการกระจายตัวที่ดีและอัตราการใช้มุมที่แหลมคมสูงขึ้น ดังนั้น เมื่อเตรียมเป็นของเหลวสำหรับการบด ความเข้มข้นจึงต่ำกว่าเพชรโพลีคริสตัลไลน์มาก และประสิทธิภาพด้านต้นทุนก็ค่อนข้างสูง
2. เพชรโพลีคริสตัลไลน์
โครงสร้างของเพชรโพลีคริสตัลไลน์ประกอบด้วยอนุภาคขนาดนาโนเมตรเล็กๆ จำนวนมากที่ถูกพันธะผ่านพันธะไม่อิ่มตัว ซึ่งคล้ายกับเพชรสีดำธรรมชาติมาก (เพชรโพลีคริสตัลไลน์ธรรมชาติที่มีสีดำหรือสีเทาเข้มเป็นสีหลัก)
สาขาสารกึ่งตัวนำ
เนื่องจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ ทิศทางการใช้งานของเพชรโพลีคริสตัลไลน์และวัสดุผลึกเดี่ยวจึงค่อนข้างแตกต่างกัน คุณสมบัติทางแสงและทางไฟฟ้าของเพชรโพลีคริสตัลไลน์นั้นไม่ดีเท่ากับคุณสมบัติทางแสงและไฟฟ้าของเพชรผลึกเดี่ยว การใช้ฟิล์มเพชรโพลีคริสตัลไลน์เกรดออปติคอลและเกรดอิเล็กทรอนิกส์นั้นมีความต้องการค่อนข้างมาก การเตรียมการต้องใช้อัตราการสะสมที่เหมาะสมและความหนาแน่นของข้อบกพร่องต่ำมากหรือควบคุมได้
บดและขัด
เนื่องจากไม่จำเป็นต้องจัดเรียงเม็ดเพชรโพลีคริสตัลไลน์ การแตกหักระดับไมโครที่เกิดขึ้นเมื่ออยู่ภายใต้ความดันสูงจึงสามารถจำกัดให้อยู่ที่ระดับไมโครคริสตัลขนาดเล็กได้ โดยไม่มีรอยแตกร้าวของระนาบร่องแยกขนาดใหญ่ และมีคุณสมบัติในการลับคมในตัวเองที่ดี ดังนั้นจึงได้รับอนุญาต ให้บดระหว่างการบด และใช้แรงกดหน่วยที่สูงขึ้นเมื่อทำการขัดเงา
เครื่องมือตัด
เมื่อเปรียบเทียบกับเพชรเม็ดเดี่ยวขนาดใหญ่ โครงสร้างผลึกที่ไม่เป็นระเบียบของเพชรโพลีคริสตัลไลน์ทำให้ทนทานต่อแรงกระแทกได้มากกว่าและมีโอกาสแตกร้าวน้อยกว่าในระหว่างการตัด
ปัญหาทางเทคนิคที่สำคัญของผงละเอียดพิเศษ - การกระจายตัวและการรวมตัวกัน
การรวมตัวกันของผงละเอียดพิเศษหมายถึงปรากฏการณ์ที่อนุภาคผงดั้งเดิมเชื่อมต่อถึงกันในระหว่างกระบวนการเตรียม การแยก การประมวลผล และการเก็บรักษา และอนุภาคหลายตัวก่อตัวเป็นกระจุกอนุภาคขนาดใหญ่ขึ้น ปัจจุบันเชื่อกันว่ามีสาเหตุหลักสามประการที่ทำให้เกิดการรวมตัวกันของผงที่มีขนาดเล็กมาก ได้แก่ แรงระหว่างโมเลกุลที่ทำให้เกิดการรวมตัวกันของผงที่มีขนาดเล็กมาก; แรงไฟฟ้าสถิตระหว่างอนุภาคที่ทำให้เกิดการรวมตัวกัน และการยึดเกาะของอนุภาคในอากาศ
1. แรงระหว่างโมเลกุลทำให้เกิดการรวมตัวของผงที่มีขนาดเล็กมาก
เมื่อวัสดุแร่มีความละเอียดมากต่ำกว่าระดับหนึ่ง ระยะห่างระหว่างอนุภาคจะสั้นมาก และแรงแวนเดอร์วาลส์ระหว่างอนุภาคจะมากกว่าแรงโน้มถ่วงของอนุภาคเองมาก ดังนั้นอนุภาคขนาดเล็กพิเศษดังกล่าวจึงมีแนวโน้มที่จะดึงดูดซึ่งกันและกันและจับตัวกันเป็นก้อน พันธะไฮโดรเจน สะพานเปียกที่ถูกดูดซับ และพันธะเคมีอื่นๆ บนพื้นผิวของอนุภาคขนาดเล็กพิเศษยังสามารถนำไปสู่การยึดเกาะและการรวมตัวระหว่างอนุภาคได้อย่างง่ายดาย
2. แรงไฟฟ้าสถิตระหว่างอนุภาคทำให้เกิดการรวมตัวกัน
ในระหว่างกระบวนการที่ละเอียดมากของวัสดุแร่ เนื่องจากการกระแทก แรงเสียดทาน และการลดขนาดอนุภาค ประจุบวกหรือลบจำนวนมากจะสะสมอยู่บนพื้นผิวของอนุภาคขนาดเล็กพิเศษใหม่ ส่วนที่ยื่นออกมาบนพื้นผิวของอนุภาคเหล่านี้บางส่วนมีประจุบวกและบางส่วนก็มีประจุลบ อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ไม่เสถียรอย่างยิ่ง เพื่อให้มีเสถียรภาพ พวกมันจะดึงดูดกันและสัมผัสกันและเชื่อมต่อกันที่มุมแหลมคม ทำให้อนุภาคจับตัวกันเป็นก้อน กระบวนการนี้คือ แรงหลักคือแรงไฟฟ้าสถิต
3. การยึดเกาะของอนุภาคในอากาศ
เมื่อความชื้นสัมพัทธ์ของอากาศเกิน 65% ไอน้ำจะเริ่มควบแน่นบนพื้นผิวของอนุภาคและระหว่างอนุภาค และผลการรวมตัวจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากการก่อตัวของสะพานของเหลวระหว่างอนุภาค
การกระจายตัวของผงอัลตร้าไฟน์
การกระจายตัวของผงอัลตราไฟน์ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่สถานะการกระจายตัวของอนุภาคในตัวกลางเฟสก๊าซและสถานะการกระจายตัวในสถานะของเหลว
วิธีการกระจายตัวในสถานะของเหลว: 1. วิธีการกระจายตัวทางกล (วิธีการกระจายตัวทางกลเป็นวิธีการที่ใช้พลังงานกล เช่น แรงเฉือนภายนอกหรือแรงกระแทกเพื่อกระจายอนุภาคนาโนในตัวกลางจนหมด วิธีการกระจายตัวทางกล ได้แก่ การบด โรงสีลูกบอลธรรมดา โรงสีลูกบอลสั่นสะเทือน โรงสีคอลลอยด์ โรงสีลม การกวนเชิงกล ฯลฯ) 2. วิธีการกระจายตัวของสารเคมี 3. วิธีอัลตราโซนิก
วิธีการกระจายตัวในเฟสก๊าซ: 1. แห้งและกระจายตัว 2. การกระจายตัวทางกล (การกระจายตัวทางกลหมายถึงการใช้แรงทางกลเพื่อสลายการรวมตัวกันของอนุภาค เงื่อนไขที่จำเป็นคือแรงทางกลควรมากกว่าแรงยึดเกาะระหว่างอนุภาค โดยปกติ แรงทางกลเกิดจากการเคลื่อนที่อย่างปั่นป่วนของกระแสลมที่เกิดจากจานใบพัดหมุนความเร็วสูงหรือไอพ่นและการกระแทกของกระแสลมความเร็วสูง) 3. การกระจายตัวของไฟฟ้าสถิต
มีวิธีการปรับเปลี่ยนผงอัลตราไฟน์หลายวิธี ซึ่งแตกต่างจากวิธีการทั่วไปก่อนหน้านี้มากเช่นกัน อย่างไรก็ตาม ไม่ว่าจะใช้วิธีการใด ก็จำเป็นต้องศึกษาหลักการปรับเปลี่ยนผงอัลตราไฟน์เพิ่มเติม และค้นหาวิธีการดัดแปลงใหม่ๆ ที่เหมาะกับข้อกำหนดการปรับเปลี่ยนต่างๆ และสามารถนำไปใช้กับการผลิตจริงได้
เทคโนโลยีการแปรรูปและการใช้ผงผักและผลไม้
เทคโนโลยีการแปรรูปผงผักและผลไม้
1.เทคโนโลยีการบดละเอียดเป็นพิเศษ
โดยทั่วไปหมายถึงการประมวลผลผงละเอียดพิเศษ0.1-10μmและเทคโนโลยีการจำแนกประเภทที่เกี่ยวข้อง ขนาดอนุภาคของอนุภาคผลิตภัณฑ์มีขนาดเล็กมาก พื้นที่ผิวจำเพาะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว และอัตราการทำลายผนังเซลล์เพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัสดุ (การกระจายตัว การดูดซับ คุณสมบัติการละลาย กิจกรรมทางเคมี กิจกรรมทางชีวภาพ, ฯลฯ) ขยายขอบเขตการใช้วัสดุ และเพิ่มผลกระทบจากการใช้วัสดุ
2. เทคโนโลยีไฮโดรไลซิสด้วยเอนไซม์ชีวภาพ
สำหรับผลไม้ ผัก และเชื้อราสด การบำบัดด้วยเอนไซม์ชีวภาพจะใช้หลังจากการบดเพื่อสลายผนังเซลล์และละลายสารอาหาร
3. การทำแห้งแบบแช่แข็งแบบสุญญากาศ
เทคโนโลยีการทำแห้งเยือกแข็งแบบสุญญากาศเป็นวิธีการทำแห้งแบบใหม่ที่จะแช่แข็งวัสดุที่มีน้ำให้เป็นของแข็ง และใช้คุณสมบัติทางชีวเคมีของน้ำเพื่อทำให้วัสดุแห้งที่อุณหภูมิต่ำ และทำให้เกิดความแห้งภายใต้สภาวะอุณหภูมิต่ำและความดันต่ำ
4. เทคโนโลยีการทำแห้งแบบพ่นฝอย
การทำแห้งแบบสเปรย์ใช้ในการทำผง วัตถุดิบที่ใช้เป็นของเหลวคล้ายซอส ซึ่งหลีกเลี่ยงปัญหาการแปรรูปและการขึ้นรูปที่ยากลำบาก กระบวนการอบแห้งจะเสร็จสิ้นทันที (ไม่กี่วินาที) ที่อุณหภูมิไม่สูงกว่า 100°C โดยทั่วไปแล้วสี กลิ่น และรสชาติของผลไม้จะมีความกลมกลืนกัน สามารถปกป้องสารอาหารได้ดีขึ้นและปัจจุบันเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการทำแป้งผักและผลไม้
5. เทคโนโลยีการพ่นความดันแตกต่างอุณหภูมิต่ำ
เทคโนโลยีการอบแห้งแบบพัฟความแตกต่างของความดันอุณหภูมิแปรผันเป็นเทคโนโลยีการอบแห้งแบบผสมผสานที่ใช้การอบแห้งด้วยลมร้อน การอบแห้งแบบขยายสุญญากาศ ฯลฯ โดยดูดซับข้อดีของการอบแห้งด้วยลมร้อนและการทำแห้งแบบแช่แข็งแบบสุญญากาศ เอาชนะข้อบกพร่องของการอบแห้งแบบทอดด้วยอุณหภูมิต่ำแบบสุญญากาศ และสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่คล้ายกับผลิตภัณฑ์ที่แปรรูปโดยการทำแห้งแบบเยือกแข็งเป็นเทคโนโลยีการพองและทำให้แห้งแบบใหม่ที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมและประหยัดพลังงาน
6. เทคโนโลยีการอัดขึ้นรูปสกรู
ด้วยแรงเสียดทาน การอัดขึ้นรูป และการหลอมละลายของสกรูและกระบอกบนวัสดุ ทำให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการขนส่ง การบีบอัดและการบด การผสม การขยายตัว และการเกิดพอลิเมอไรเซชัน
7.เทคโนโลยีไมโครเวฟ/สูญญากาศ:
ผสมผสานเทคโนโลยีการอบแห้งด้วยไมโครเวฟและการอบแห้งแบบสุญญากาศ เร่งการสูญเสียน้ำที่อุณหภูมิต่ำและเหมาะสำหรับสารที่มีความไวต่อความร้อนสูง เหมาะสำหรับการผลิตผงผัก ผงไข่แดง และองุ่นอบแห้ง
การใช้ผงผักและผลไม้ในอาหาร
ผงผักและผลไม้สามารถนำไปใช้กับการแปรรูปอาหารในด้านต่างๆ ช่วยเพิ่มปริมาณโภชนาการของผลิตภัณฑ์ ปรับปรุงสีและรสชาติของผลิตภัณฑ์ และเพิ่มความหลากหลายของผลิตภัณฑ์
ส่วนใหญ่ใช้สำหรับ: ผลิตภัณฑ์พาสต้า เช่น การเติมผงหัวไชเท้าลงในบะหมี่เพื่อทำบะหมี่แครอท อาหารป่อง เช่น การใช้ผงมะเขือเทศเป็นเครื่องปรุงรสสำหรับอาหารป่อง ผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ เช่น การเติมผงผักลงในไส้กรอกแฮม ผลิตภัณฑ์นม ตัวอย่างเช่น มีการเติมผงผักและผลไม้ต่างๆ ลงในผลิตภัณฑ์นม มีการเพิ่มผลิตภัณฑ์ขนม ผงแอปเปิ้ล และผงสตรอเบอร์รี่ในระหว่างการประมวลผลขนม มีการเติมผลิตภัณฑ์อบ เช่น ผงหัวหอม และผงมะเขือเทศ ในระหว่างการประมวลผลบิสกิต
การใช้ผงผักและผลไม้มาทำเครื่องดื่มไม่ส่งผลต่อรสชาติของผักและผลไม้สด ผงผลไม้สามารถทำเป็นไวน์ผลไม้และน้ำส้มสายชูผลไม้ได้โดยผ่านกระบวนการหมัก การผสม และการกรอง
ขนม ขนมอบ บิสกิต ขนมปังและอาหารอื่น ๆ อีกมากมายสามารถเพิ่มผงผักและผลไม้ในสัดส่วนที่แน่นอนในระหว่างกระบวนการผลิต ซึ่งสามารถปรับปรุงโครงสร้างทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์ และทำให้ผลิตภัณฑ์มีสี กลิ่น และรสชาติดีขึ้น
ผงผักและผลไม้ประกอบด้วยเม็ดสี เพคติน แทนนิน และส่วนผสมอื่นๆ ผักและผลไม้บางชนิดยังมีส่วนผสมที่เป็นยาด้วย ซึ่งสามารถสกัดผลพลอยได้อันทรงคุณค่าผ่านวิถีทางชีวเคมีได้
น้ำผักและผลไม้อุดมไปด้วยวิตามินและแร่ธาตุหลากหลายชนิด หลังจากผ่านกระบวนการที่เหมาะสมแล้ว ไซโคลเดกซ์ทรินและสารอื่นๆ จะถูกเติมเข้าไปเพื่อฝังและปกป้องสารอาหารส่วนใหญ่ในน้ำผักและผลไม้อย่างมีประสิทธิภาพ และในขณะเดียวกัน สารอาหารบางชนิดก็จะถูกทำให้แข็งแรงขึ้น จากนั้นจึงทำให้เป็นเนื้อเดียวกันและทำแห้งแบบสุญญากาศเพื่อให้ได้ผลไม้ที่มีคุณค่าทางโภชนาการและ ผงผัก
การเติมผงผักและผลไม้ในอาหารสำหรับทารก เด็กเล็ก และผู้สูงอายุสามารถเสริมวิตามินและใยอาหารเพื่อการรับประทานอาหารที่สมดุล
สาขาความหลากหลายและการใช้งานของเซรามิกอะลูมิเนียมไมโครคริสตัลไลน์
เซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์หมายถึงวัสดุเซรามิกอลูมินาที่ใช้ผง α-Al2O3 ที่มีความบริสุทธิ์สูงเป็นวัตถุดิบหลัก ผลิตผ่านเทคโนโลยีเซรามิก ขนาดเม็ดคริสตัลน้อยกว่า 6 μm และคอรันดัมเป็นเฟสคริสตัลหลัก
เซรามิกอลูมิเนียมไมโครคริสตัลไลน์มักจะแบ่งออกเป็นสองประเภท: ชนิดที่มีความบริสุทธิ์สูงและชนิดธรรมดา:
เซรามิกอะลูมิเนียมไมโครคริสตัลไลน์ที่มีความบริสุทธิ์สูง
เซรามิกอลูมินาคริสตัลไลน์ที่มีความบริสุทธิ์สูงหมายถึงวัสดุเซรามิกอลูมินาที่มีปริมาณ Al2O3 มากกว่า 99.9% อุณหภูมิการเผาผนึกสูงถึง 1,650 ~ 1990 ℃ และความยาวคลื่นการส่งผ่านอยู่ในช่วง 1 ~ 6μm มันใช้แสงของมัน การส่งผ่านและความต้านทานต่อการกัดกร่อนของโลหะอัลคาไลและคุณสมบัติอื่น ๆ มักใช้เป็นหลอดหลอดโซเดียมความดันสูง
เซรามิกอะลูมิเนียมไมโครคริสตัลไลน์ธรรมดา
เซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์ธรรมดาสามารถแบ่งออกเป็นพอร์ซเลน 99, 95, 92, 90, 85 และพันธุ์อื่น ๆ ตามปริมาณ Al2O3 (บางครั้งที่มีปริมาณ Al2O3 80% หรือ 75% ก็จัดเป็นอลูมินาธรรมดาด้วย) ในหมู่พวกเขา วัสดุเซรามิกอลูมิเนียม 99 มักใช้ในการผลิตถ้วยใส่ตัวอย่างอุณหภูมิสูง ท่อเตาทนไฟ และวัสดุพิเศษที่ทนต่อการสึกหรออื่นๆ (เช่น แบริ่งเซรามิก ซีลเซรามิก และวาล์วน้ำ) ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ สามารถใช้เป็นพื้นผิววงจรรวมได้ และวัสดุคุณภาพสูงวัสดุฉนวนความถี่ที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมเคมีเป็นตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยา ฯลฯ พอร์ซเลนอลูมินา 95, 92 และ 90 ส่วนใหญ่จะใช้เป็นวัสดุที่ทนต่อการกัดกร่อนทนต่อการสึกหรอและชิ้นส่วนที่ทนต่อการสึกหรอ 85 พอร์ซเลนมักผสมกับทัลก์บางชนิดซึ่งช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางไฟฟ้า ด้วยความแข็งแรงเชิงกลที่ดี สามารถปิดผนึกด้วยไนโอเบียม แทนทาลัม และโลหะอื่น ๆ และใช้เป็นส่วนประกอบอุปกรณ์สูญญากาศอิเล็กทรอนิกส์
สาขาการใช้งานเซรามิกอะลูมิเนียมไมโครคริสตัลไลน์
อุตสาหกรรมแปรรูปแร่อโลหะเชิงลึก
ปัจจุบันแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะหลายพันล้านตันถูกบดขยี้และบดทุกปีทั่วโลกโดยต้องใช้สื่อการบดเซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์จำนวนมากและสื่อการบดอื่น ๆ เนื่องจากความต้านทานการสึกหรอที่ดีเยี่ยมของสื่อการบดเซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์และ ข้อกำหนดสำหรับผลิตภัณฑ์เซรามิกคุณภาพสูงบนสื่อการบดมันจะกลายเป็นแนวโน้มที่หลีกเลี่ยงไม่ได้สำหรับสื่อการบดเซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์ที่จะค่อยๆแทนที่สื่อการบดอื่น ๆ ในอนาคต
สาขาอิเล็กทรอนิกส์
เซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์มีคุณสมบัติเป็นฉนวนที่ดีเยี่ยมและมีเสถียรภาพทางความร้อน ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในด้านอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องใช้ไฟฟ้าเพื่อผลิตชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ แผงวงจร บรรจุภัณฑ์เซมิคอนดักเตอร์ ฯลฯ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ โดยเฉพาะอุตสาหกรรมไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ความต้องการพื้นผิวอะลูมิเนียมเซรามิกยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
ปิโตรเคมี
เซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเซรามิกอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์ที่มีปริมาณอลูมินามากกว่า 97% โดยทั่วไปจะใช้ในอุปกรณ์ขุดเจาะน้ำมันและก๊าซ เช่น หัวฉีด บ่าวาล์ว อุปกรณ์ควบคุม อุปกรณ์เสริมปั๊ม อุปกรณ์เสริมสว่าน ฯลฯ ทำงานได้ตามปกติภายใต้แรงดันสูง สภาพแวดล้อมการสั่นสะเทือนแม้ในที่ที่มีกรดและด่าง
สนามทหาร
เซรามิกอะลูมิเนียมคริสตัลไลน์ขนาดเล็กยังมีการใช้งานหลายอย่างในด้านการทหาร เช่น เกราะกันกระสุนสำหรับเครื่องบิน ยานพาหนะ และบุคลากร
สาขาการผลิตไฟฟ้าจากถ่านหิน
อิฐอลูมินาไมโครคริสตัลไลน์และแผ่นโค้งถูกนำมาใช้อย่างประสบความสำเร็จเป็นวัสดุบุผิวสำหรับอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหิน วัสดุบุนี้ใช้สำหรับการป้อนอนุภาคถ่านหินที่บดเป็นผง หัวเผา การบำบัดขี้เถ้าลอยและสารตกค้าง ฯลฯ ด้วยความเร็วสูง เถ้าที่ผลิตประกอบด้วยควอตซ์ในปริมาณสูงและแร่ธาตุและส่วนประกอบของตะกรันที่แตกต่างกันและพลังการขัดถูนั้นแข็งแกร่งกว่าอนุภาคถ่านหิน เนื่องจากองค์ประกอบของเถ้าลอยที่แตกต่างกัน ค่า pH ของปูนจึงมีช่วงกว้าง (2.5-12) และ มีฤทธิ์กัดกร่อนสูง ดังนั้น ผลิตภัณฑ์อลูมินาไมโครคริสตัลไลน์จึงสามารถใช้เป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับซับในอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าที่ใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิง
ขอบเขตการใช้งานของผงอลูมินาทรงกลม
คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีที่เป็นเอกลักษณ์ของอลูมินาทรงกลมละเอียดพิเศษทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในไบโอเซรามิก วัสดุชั้นป้องกันพื้นผิว ตัวเร่งปฏิกิริยาทางเคมีและตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยา ชิปวงจรรวม การบินและอวกาศ วัสดุดูดซับอินฟราเรด และเซ็นเซอร์ที่ไวต่อความชื้น
ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของผลิตภัณฑ์อลูมินาทรงกลมพิเศษในหลายสาขามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับสัณฐานวิทยาและขนาดของอนุภาคผงดิบ สัณฐานวิทยาปกติ พื้นที่ผิวจำเพาะขนาดเล็ก ความหนาแน่นของการบรรจุขนาดใหญ่ ประสิทธิภาพการไหลที่ดี ความแข็งและความแข็งแรงสูงสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมาก
สาขาการใช้งานของผงอลูมินาทรงกลม
1. สารกัดกร่อนขัดเงาที่มีความแม่นยำ
อลูมินามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น การแปรรูปและการผลิตที่มีความแม่นยำ เนื่องจากมีความแข็งสูงและมีเสถียรภาพที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการขัดเงาเชิงกลด้วยเคมี (CMP)
2. วัตถุดิบเซรามิกพิเศษ
ข้อกำหนดสำหรับตัวเซรามิกคือมีความหนาแน่นสูง การหดตัวเปลี่ยนรูปเล็กน้อย และการเผาผนึกง่าย ขนาด สัณฐานวิทยา และการกระจายตัวของผงเซรามิกเป็นตัวบ่งชี้สำคัญในการวัดประสิทธิภาพของผง ในบรรดาสัณฐานวิทยาของผงหลายชนิด ผงไมโครทรงกลมที่กระจายตัวจะดีกว่า
3. การใช้งานอื่นๆ
ผงอลูมินาทรงกลมสามารถใช้เป็นตัวรองรับอลูมินาที่มีรูพรุนได้ เนื่องจากรูขุมขนที่เกิดขึ้นค่อนข้างสม่ำเสมอ จึงเป็นเรื่องง่ายที่จะทำให้ส่วนรองรับทั้งหมดเป็นเนื้อเดียวกัน ผงอลูมินาสำหรับบรรจุต้องมีการไหลที่ดี มีความสามารถสูงในการรวมตัวกับอินทรียวัตถุ และควรใช้รูปทรงทรงกลม อลูมินายังเป็นวัตถุดิบหลักสำหรับสีหลักสามสีและสารเรืองแสงสีระเรื่อยาว นอกจากนี้ยังมีการใช้งานมากมายในด้านตัวเร่งปฏิกิริยาและตัวพาตัวเร่งปฏิกิริยา
การเตรียมอลูมินาทรงกลมละเอียดพิเศษ
ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของอุตสาหกรรมทั่วโลก ผงอลูมินาทรงกลมได้รับการศึกษาอย่างกว้างขวางในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา การเตรียมอลูมินาทรงกลมกลายเป็นประเด็นร้อนในการวิจัยวัสดุ
วิธีการกัดลูกบอล
วิธีการกัดลูกบอลเป็นวิธีการทั่วไปในการเตรียมผงอลูมินาที่มีขนาดเล็กมาก มักใช้การหมุนหรือการสั่นสะเทือนของโรงสีลูก วัตถุดิบได้รับผลกระทบ บดและกวนด้วยสารกัดกร่อน และผงขนาดอนุภาคขนาดใหญ่จะถูกกลั่นเป็นผงละเอียดพิเศษ
วิธีการตกตะกอนที่เป็นเนื้อเดียวกัน
กระบวนการตกตะกอนในสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกันคือกระบวนการที่นิวเคลียสของผลึกก่อตัว จากนั้นจึงรวมตัวกันและเติบโต และตกตะกอนจากสารละลายในที่สุด ถ้าความเข้มข้นของสารตกตะกอนในสารละลายที่เป็นเนื้อเดียวกันสามารถลดลงหรือเกิดขึ้นได้ช้าๆ ก็จะมีความสม่ำเสมอ นิวเคลียสของผลึกเล็กๆ จำนวนมากถูกสร้างขึ้น และอนุภาคของการตกตะกอนละเอียดที่เกิดขึ้นในที่สุดจะกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งสารละลาย และจะรักษาสถานะสมดุลไว้เป็นเวลานาน วิธีการรับปริมาณฝนนี้เรียกว่าการตกตะกอนที่เป็นเนื้อเดียวกัน
วิธีโซล-อิมัลชัน-เจล
เพื่อให้ได้อนุภาคผงทรงกลม ผู้คนใช้แรงตึงผิวระหว่างเฟสน้ำมันและเฟสน้ำเพื่อสร้างหยดทรงกลมเล็กๆ เพื่อให้การก่อตัวและเจลของอนุภาคโซลถูกจำกัดอยู่ที่หยดเล็กๆ และสุดท้ายก็เกิดการตกตะกอนทรงกลม อนุภาค
วิธีดรอปบอล
วิธีการหยดบอลคือการหยดโซลอลูมินาลงในชั้นน้ำมัน (โดยปกติคือพาราฟิน น้ำมันแร่ ฯลฯ) และก่อตัวเป็นอนุภาคโซลทรงกลมโดยแรงตึงผิว จากนั้นอนุภาคของโซลจะถูกเจลในสารละลายแอมโมเนีย และสุดท้ายอนุภาคของเจลก็คือวิธีการทำให้แห้งและเผาเพื่อสร้างอลูมินาทรงกลม
วิธีการอื่นๆ
วิธีการฉีดพ่น: สาระสำคัญของการเตรียมอลูมินาทรงกลมโดยวิธีการฉีดพ่นคือเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสในเวลาอันสั้น และใช้ผลของแรงตึงผิวเพื่อทำให้ผลิตภัณฑ์เป็นทรงกลม ตามลักษณะของการเปลี่ยนแปลงเฟส สามารถแบ่งออกเป็นวิธีสเปรย์ไพโรไลซิสและวิธีการทำแห้งแบบพ่นฝอย และการหลอมฉีด
วิธีการสลายตัวของละอองลอย: โดยทั่วไปจะใช้อะลูมิเนียมอัลคอกไซด์เป็นวัตถุดิบ และอะลูมิเนียมอัลคอกไซด์สามารถไฮโดรไลซ์และไพโรไลซ์ได้ง่ายที่อุณหภูมิสูง และวิธีการทางกายภาพของการเปลี่ยนเฟสใช้ในการทำให้อะลูมิเนียมอัลคอกไซด์กลายเป็นไอ จากนั้นสัมผัสกับไอน้ำเพื่อไฮโดรไลซ์ และทำให้เป็นละออง จากนั้นทำให้แห้งที่อุณหภูมิสูงหรือไพโรไลซ์โดยตรงที่อุณหภูมิสูงเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเฟสของก๊าซ - ของเหลว - ของแข็งหรือก๊าซ - ของแข็ง และในที่สุดก็กลายเป็นผงอลูมินาทรงกลม
ผงอลูมินาทรงกลมละเอียดพิเศษมีมูลค่าเพิ่มสูงและสามารถนำประโยชน์ทางสังคมและเศรษฐกิจมาให้มากขึ้น ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ความต้องการยังคงเติบโตอย่างต่อเนื่อง ดังนั้นการทำให้อนุภาคอลูมินาที่มีขนาดเล็กมากเป็นทรงกลมสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้งานของผลิตภัณฑ์ได้อย่างมากและมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจอย่างมาก เชื่อกันว่าตลาดผงอลูมินาทรงกลมจะขยายตัวต่อไป!
คุณรู้จักทัลก์ทางการแพทย์มากแค่ไหน?
ในอุตสาหกรรมยา แป้งฝุ่นมีประวัติการใช้งานที่กว้างขวางและยาวนาน มักใช้เป็นสารหล่อลื่นและสารเจือจางในการเตรียมของแข็งในช่องปาก เช่น ยาเม็ดและแคปซูล
ส่วนประกอบหลักของผงแป้งโรยตัวคือไฮดรัสแมกนีเซียมซิลิเกต ซึ่งส่วนใหญ่ประกอบด้วยแมกนีเซียมออกไซด์ ซิลิคอนไดออกไซด์ และน้ำปริมาณเล็กน้อย
(1) โครงสร้างของแป้งทัลคัม
แป้งฝุ่นมีโครงสร้างเป็นขุยและเป็นของระบบคริสตัลโมโนคลินิก คริสตัลมีลักษณะเป็นขุย โดยมีแผ่นเป็นส่วนประกอบพื้นฐาน ลาเมลลาที่แตกต่างกันเชื่อมต่อกันด้วยกองกำลังแวนเดอร์วาลส์ที่อ่อนแอ เมื่อถูกแรงเฉือนจากภายนอก จะเกิดการหลุดล่อนระหว่างชั้นต่างๆ ได้ง่าย ,ปรากฏการณ์ลื่นไถล. อนุภาคแป้งทัลคัมมักเป็นรูปใบไม้หรือรัศมี ไม่มีสี ไม่มีรส และไม่มีกลิ่น มีคุณสมบัติทางกายภาพที่ดีเยี่ยมและไม่ละลายในน้ำ
(2) คุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของผงแป้งโรยตัว
แป้งทัลคัมเป็นผงละเอียดสีขาวหรือสีขาวนวล ไร้ทราย และมีความแวววาวคล้ายไข่มุกบนพื้นผิวที่แตกแยก ไม่มีกลิ่นและไม่มีรส ให้ความรู้สึกมันเยิ้ม และเกาะติดผิวได้ง่าย สามารถละลายในน้ำ กรดไฮโดรคลอริกเจือจาง หรือสารละลายโซเดียมไฮดรอกไซด์ 8.5% ไม่ละลายน้ำ ความแข็งคือ 1.0~1.5 ดัชนีการหักเหของแสงคือ 1.54~1.59 และความถ่วงจำเพาะคือ 2.7~2.8
(3) การแปรรูปแป้งทัลคัม
โรงสีเรย์มอนด์ เครื่องบดกระแทกแบบกล โรงสีเจ็ท และอุปกรณ์อื่นๆ มักใช้สำหรับการบดแป้งฝุ่น โรงสีลูกกลิ้งระบบกันสะเทือนแรงดันสูงและโรงสี Raymond เหมาะสำหรับการแปรรูปแป้งฝุ่นที่มีขนาดอนุภาคขนาดใหญ่ ในขณะที่โรงบดแบบละเอียดพิเศษส่วนใหญ่จะใช้ในการแปรรูปผงแป้งที่มีขนาดอนุภาคเล็กกว่า
หลังจากที่แป้งที่เป็นยาบดเป็นผงแล้ว จะต้องลอยอยู่ในน้ำเพื่อขจัดสิ่งสกปรกต่างๆ เช่น แร่ใยหิน (เทรโมไลต์) คาร์บอน โดโลไมต์ เหล็กออกไซด์ และเกลืออะลูมิเนียมและแร่ธาตุคาร์บอเนตอื่นๆ มากมาย จากนั้นจึงทำให้เป็นผงละเอียดและบำบัดด้วยเจือจาง กรดไฮโดรคลอริกล้างด้วยน้ำแล้วเช็ดให้แห้ง
การใช้แป้งฝุ่นในเทคโนโลยีการเตรียม
(1) ใช้เป็นสารช่วยกระจายตัวสำหรับน้ำมันหอมระเหย
เนื่องจากแป้งฝุ่นมีความสามารถในการดูดซับในระดับหนึ่ง แป้งฝุ่นจึงสามารถดูดซับน้ำมันหอมระเหยลงบนพื้นผิวของอนุภาคและกระจายตัวอย่างสม่ำเสมอ เพิ่มความสามารถในการละลายของน้ำมันหอมระเหยโดยการเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างน้ำมันหอมระเหยกับยาเหลว
(2) เคลือบด้วยชั้นเคลือบผง
ในการเคลือบน้ำตาล สามารถใช้ผงแป้งโรยตัวเพื่อเคลือบชั้นเคลือบผงได้ แป้งฝุ่นสีขาวที่ผ่านตะแกรง 100 ตาข่ายมีความเหมาะสม ปริมาณโดยทั่วไปคือ 3% ถึง 6% ไม่เพียงแต่สามารถขจัดขอบและมุมและอำนวยความสะดวกในการเคลือบเท่านั้น แต่ยังช่วยเพิ่มเสถียรภาพของเม็ดยาเคลือบน้ำตาลอีกด้วย
(3) ใช้เป็นสารหล่อลื่น
ปัจจุบัน แป้งทัลคัมมักถูกใช้เป็นสารหล่อลื่นตามใบสั่งแพทย์สำหรับยาเม็ดที่กระจายตัวได้ แคปซูล ยาเม็ดเคี้ยว ยาเม็ดฟู่ และยาเม็ดที่ปล่อยออกมาอย่างต่อเนื่อง แป้งฝุ่นสามารถลดแรงเสียดทานระหว่างผงยาและปรับปรุงความลื่นไหลของผงยาได้โดยการเติมความหดหู่บนพื้นผิวของผงยา
(4) ใช้เป็นเครื่องช่วยกรอง
แป้งทัลคัมไม่ง่ายที่จะทำปฏิกิริยากับยาและมีความสามารถในการดูดซับในระดับหนึ่ง ดังนั้นจึงสามารถใช้เป็นตัวช่วยกรองได้ แป้งทัลคัมที่ทำงานที่อุณหภูมิ 115°C เมื่อเติมลงในสารละลายขณะร้อน จะสามารถดูดซับโพลีแซ็กคาไรด์ เมือก และสิ่งสกปรกในเหงือกได้เล็กน้อย โดยไม่ทำลายส่วนผสมออกฤทธิ์ของตัวยา
การใช้แป้งทัลก์เป็นสารเพิ่มปริมาณทางเภสัชกรรม
(1) ใช้เป็นสารช่วยสลายตัวสำหรับยาที่ไม่ชอบน้ำ
หลังจากเติมแป้งฝุ่นลงในยาแล้ว เนื่องจากเป็นสารที่ชอบน้ำ จึงสามารถปรับปรุงความสามารถในการชอบน้ำของยาทั้งหมดได้ ทำให้น้ำซึมเข้าสู่ตัวยาได้ง่ายขึ้นและทำให้สลายตัวได้ง่ายขึ้น ดังนั้นแป้งฝุ่นจึงสามารถใช้เป็นสารช่วยสลายตัวเพื่อลดการแตกตัวของตัวยาได้ เวลา โดยเฉพาะยาที่ไม่ชอบน้ำ
(2) ใช้เป็นตัวแทนต่อต้านการยึดเกาะ
ปัญหาความเหนียวเป็นปัญหาที่พบบ่อยในกระบวนการเคลือบ ซึ่งอาจส่งผลให้ความเร็วการเคลือบช้าลง วงจรการผลิตที่ยาวนานขึ้น การยึดเกาะของเม็ดยา ผลผลิตลดลง ฟิล์มเสียหาย ส่งผลต่อการปล่อยตัวยา และปัญหาอื่นๆ
(3) เพิ่มความชื้นสัมพัทธ์วิกฤตของยา
สำหรับยาที่ดูดซับความชื้นได้ง่าย สามารถเติมแป้งฝุ่นลงในใบสั่งยาได้เพื่อปรับปรุงความคงตัวของยา
(4) มีผลกระทบต่อการปล่อยยา
มีรายงานในวรรณคดีว่าอนุภาคที่ไม่ละลายน้ำในสูตรการเคลือบเชิงฟังก์ชันอาจส่งผลต่อลักษณะการปลดปล่อยยา แต่ผลลัพธ์และกลไกการออกฤทธิ์จะแตกต่างกัน
การพัฒนาและการประยุกต์ใช้วัสดุโบรอนไนไตรด์ประสิทธิภาพสูง
เนื่องจากเป็นวัสดุเซรามิกชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมและมีศักยภาพในการพัฒนาสูง โบรอนไนไตรด์จึงประกอบด้วยไอโซเมอร์ 5 ชนิด ได้แก่ โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (h-BN), คิวบิกโบรอนไนไตรด์ (c-BN), ไฟเบอร์ แร่สังกะสี โบรอนไนไตรด์ (w-BN), สี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน โบรอนไนไตรด์ (r-BN) และขนมเปียกปูนโบรอนไนไตรด์ (o-BN)
การใช้โบรอนไนไตรด์
การวิจัยในปัจจุบันเกี่ยวกับ BN มุ่งเน้นไปที่เฟสหกเหลี่ยม (h-BN) และเฟสลูกบาศก์ (c-BN) เป็นหลัก อดีตมีการหล่อลื่น การนำความร้อน และประสิทธิภาพที่อุณหภูมิสูงที่ดี ส่วนหลังยังอยู่ในสมดุลทางอุณหพลศาสตร์และสถานะคงที่ที่อุณหภูมิและความดันปกติ พื้นที่การใช้งานหลักของ h-BN นั้นเป็นวัตถุดิบสำหรับการสังเคราะห์คิวบิกโบรอนไนไตรด์
โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม
โบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยมเป็นวัสดุที่ทนต่ออุณหภูมิสูง ทนต่อการกัดกร่อน ค่าการนำความร้อนสูง ฉนวนสูง และคุณสมบัติการหล่อลื่นที่ดีเยี่ยม ตามสถานการณ์ปัจจุบัน การลดความซับซ้อนของกระบวนการ การลดต้นทุนการผลิต และการเพิ่มอายุการใช้งานของส่วนประกอบเป็นการเปรียบเทียบในปัจจุบันของวัสดุประเภทนี้ ทิศทางการวิจัยเชิงรุก การใช้งานหลัก: ถ้วยใส่ตัวอย่าง เรือ ท่อส่งโลหะเหลว หัวฉีดจรวด ฐานอุปกรณ์กำลังสูง ฯลฯ สำหรับการถลุงโลหะที่ระเหย นอกจากนี้ยังสามารถใช้เป็นสารเติมแต่งวัสดุต่างๆ
ลูกบาศก์โบรอนไนไตรด์
ใช้เป็นวัสดุขัด อนุภาคขนาดเล็กของผลึกเดี่ยว cBN สามารถใช้เป็นวัสดุที่มีฤทธิ์กัดกร่อนได้ เครื่องมือขัด CBN ใช้การทำงานของสารช่วยยึดเกาะเพื่อยึดเม็ดสารขัดถู cBN เข้ากับผลิตภัณฑ์ที่มีรูปร่างทางเรขาคณิตบางประเภทในฐานะเครื่องมือขัดวัสดุที่มีความแข็งเป็นพิเศษ
ใช้เป็นวัสดุเครื่องมือ PcBN เอาชนะข้อบกพร่องของผลึกเดี่ยว cBN เช่น การแตกแยกได้ง่ายและแอนไอโซโทรปี และส่วนใหญ่จะใช้ในการผลิตวัสดุเครื่องมือ เครื่องมือตัด PcBN เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการตัดด้วยความเร็วสูงและยังสามารถใช้สำหรับการตัดที่มีความแม่นยำสูงอีกด้วย มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในเครื่องมือกล CNC และเหมาะสำหรับการตัดวัสดุที่มีความแข็งสูง
ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีอย่างต่อเนื่องและความต้องการใช้งานที่เพิ่มขึ้น โบรอนไนไตรด์จึงมีแนวโน้มกว้างไกลสำหรับการพัฒนาในอนาคต แนวโน้มที่เป็นไปได้มีดังนี้:
ปรับปรุงประสิทธิภาพการเตรียมการ: การปรับปรุงประสิทธิภาพการเตรียมการเป็นวิธีหนึ่งในการบรรลุการผลิตโบรอนไนไตรด์ในปริมาณมาก และการพัฒนาวิธีการเตรียมการที่มีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้นคือเป้าหมายการพัฒนา
ปัจจุบันประสิทธิภาพในการเตรียมโบรอนไนไตรด์อยู่ในระดับต่ำ ต้องใช้สภาวะอุณหภูมิและความดันที่สูงขึ้น และรอบการเตรียมการก็ยาวนาน ทิศทางการวิจัยประการหนึ่งในอนาคตคือการพัฒนาวิธีการเตรียมที่มีประสิทธิภาพและประหยัดมากขึ้นเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการเตรียมโบรอนไนไตรด์
พัฒนาวัสดุใหม่: นอกเหนือจากวัสดุโบรอนไนไตรด์แบบธรรมดาแล้ว วัสดุใหม่ เช่น โบรอนไนไตรด์สองมิติและโบรอนไนไตรด์ที่มีรูพรุนจะได้รับความสนใจ วัสดุใหม่เหล่านี้มีโครงสร้างและคุณสมบัติที่เป็นเอกลักษณ์ และคาดว่าจะนำไปใช้ในสาขาต่างๆ ที่กว้างขึ้น
ขยายขอบเขตการใช้งาน: โบรอนไนไตรด์มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ วัสดุศาสตร์ และสาขาอื่นๆ ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของมันสามารถขยายขอบเขตการใช้งานได้มากขึ้นในอนาคต เช่น ชีวการแพทย์ การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม และสาขาอื่นๆ
ปรับปรุงประสิทธิภาพและความเสถียร: สามารถปรับปรุงคุณสมบัติทางกลและทางเคมีของโบรอนไนไตรด์ได้โดยการควบคุมโครงสร้างผลึกและความบริสุทธิ์เพื่อให้ตรงตามข้อกำหนดการใช้งานที่สูงขึ้นในอนาคต