کاربرد فناوری آسیاب فوق ریز در فرآوری مواد غذایی

فناوری سنگ زنی فوق ریز یک فناوری جدید است که در 20 سال گذشته توسعه یافته است. به اصطلاح سنگ زنی فوق ریز به استفاده از روش های مکانیکی یا هیدرودینامیکی برای غلبه بر نیروی انسجام داخلی جامدات برای آسیاب کردن آنها اشاره دارد، در نتیجه ذرات مواد بیش از 3 میلی متر تا 10-25 میکرون آسیاب می شود. پردازش مواد با تکنولوژی بالا تولید شده توسط توسعه تکنولوژی بالا. پودر بسیار ریز محصول نهایی آسیاب بسیار ریز است. دارای خواص فیزیکی و شیمیایی خاصی است که ذرات معمولی فاقد آن هستند، مانند حلالیت خوب، پراکندگی، جذب و فعالیت واکنش شیمیایی. بنابراین، پودرهای بسیار ریز به طور گسترده در بسیاری از زمینه ها مانند مواد غذایی، مواد شیمیایی، پزشکی، آرایشی، آفت کش ها، رنگ ها، پوشش ها، الکترونیک و هوافضا استفاده می شود.

1. ویژگی های فنی

سرعت سریع و سنگ زنی در دمای پایین: تکنولوژی سنگ زنی فوق العاده ریز از سنگ زنی جت مافوق صوت، سنگ زنی دوغاب سرد و سایر روش ها استفاده می کند که کاملاً با روش های آسیاب مکانیکی خالص قبلی متفاوت است. در طول فرآیند آسیاب، گرمای بیش از حد موضعی وجود نخواهد داشت و حتی می توان آن را در دمای پایین آسیاب کرد. سرعت آن سریع است و می توان آن را در یک لحظه تکمیل کرد، بنابراین مواد فعال بیولوژیکی پودر تا حد زیادی حفظ می شود تا تولید محصولات با کیفیت بالا را تسهیل کند.

اندازه ذرات ریز و توزیع یکنواخت: به دلیل استفاده از آسیاب جریان هوا مافوق صوت، توزیع نیروهای وارد بر مواد خام کاملاً یکنواخت است. تنظیم سیستم طبقه بندی نه تنها ذرات بزرگ را به شدت محدود می کند، بلکه از سنگ زنی بیش از حد نیز جلوگیری می کند و پودر بسیار ریز با توزیع اندازه ذرات یکنواخت به دست می آید. در عین حال، سطح ویژه پودر به شدت افزایش می یابد، به طوری که جذب و حلالیت به ترتیب افزایش می یابد. .

صرفه جویی در مواد خام و بهبود استفاده: پس از اینکه جسم کاملاً ریز شد، پودر بسیار ریز با اندازه ذرات تقریباً نانومتری می تواند به طور مستقیم در تولید فرآورده ها استفاده شود، در حالی که محصولات آسیاب معمولی هنوز به برخی از پیوندهای میانی نیاز دارند. الزامات استفاده مستقیم و تولید را برآورده می کند، این احتمالاً باعث اتلاف مواد خام می شود. بنابراین، این فناوری به ویژه برای آسیاب کردن مواد خام گرانبها و کمیاب مناسب است.

کاهش آلودگی: سنگ زنی بسیار ریز در یک سیستم بسته انجام می شود که نه تنها از آلودگی محیط اطراف توسط میکروپودر جلوگیری می کند، بلکه از آلودگی گرد و غبار موجود در هوا نیز جلوگیری می کند. بنابراین با استفاده از این فناوری در محصولات بهداشتی غذایی و پزشکی می توان محتوای میکروبی و گرد و غبار را به طور موثر کنترل کرد.

2. روش سنگ زنی

سنگ زنی محیط سنگ زنی: سنگ زنی محیط آسیاب فرآیند سنگ زنی ذرات مواد با استفاده از ضربه ایجاد شده توسط محیط سنگ زنی متحرک (وسیله سنگ زنی) و نیروهای خمشی، فشرده سازی و برشی بدون ضربه است. فرآیند پودر شدن رسانه آسیاب عمدتاً آسیاب و اصطکاک، یعنی اکستروژن و برش است. تأثیر آن به اندازه، شکل، نسبت، حالت حرکت، سرعت پر شدن مواد و ویژگی های مکانیکی سنگ زنی مواد بستگی دارد. سه نوع تجهیزات آسیاب معمولی وجود دارد: آسیاب گلوله ای، آسیاب همزن و آسیاب ارتعاشی.

آسیاب گلوله ای یک تجهیزات سنتی است که برای سنگ زنی بسیار ریز استفاده می شود و اندازه محصول می تواند به 20-40 میکرون برسد. هنگامی که اندازه ذرات محصول مورد نیاز است که زیر 20 میکرون باشد، راندمان کم، مصرف انرژی زیاد و زمان پردازش طولانی است. آسیاب همزن بر اساس آسیاب گلوله ای ساخته شده است که عمدتاً از ظرف آسیاب، همزن، پخش کننده، جداکننده و پمپ خوراک تشکیل شده است. هنگام کار، تحت اثر نیروی گریز از مرکز تولید شده توسط چرخش پرسرعت پراکنده، محیط سنگ زنی و دوغاب ذرات باعث برش ضربه، اصطکاک و فشردن برای خرد کردن ذرات می شوند. آسیاب همزن می تواند به میکرونیزاسیون فوق العاده و همگن سازی ذرات محصول دست یابد و میانگین اندازه ذرات محصول نهایی می تواند حداقل به چند میکرون برسد. آسیاب ارتعاشی برای خرد کردن ذرات با استفاده از اثرات برش ضربه، اصطکاک و اکستروژن حاصل از ارتعاش فرکانس بالا از محیط آسیاب است. متوسط ​​اندازه ذرات محصول نهایی می تواند به 2-3 میکرون یا کمتر برسد و راندمان پودر شدن بسیار بالاتر از آسیاب گلوله ای است. ظرفیت پردازش بیش از 10 برابر یک آسیاب گلوله ای با همان ظرفیت است.

آسیاب فوق ریز جریان هوا: آسیاب جت را می توان برای آسیاب بسیار ریز استفاده کرد. از هوای فشرده یا بخار فوق گرم و جریان هوای متلاطم بالا مافوق صوت تولید شده توسط نازل به عنوان حامل ذرات استفاده می کند و عقب ماندگی ضربه بین ذرات یا بین ذرات و صفحه ثابت، اصطکاک و برش و غیره رخ می دهد. برای رسیدن به هدف آسیاب کردن. شش نوع اصلی آسیاب های فولادی ضد زنگ جریان هوا وجود دارد: نوع دیسکی، نوع لوله در گردش، نوع هدف، نوع برخورد، نوع ضربه چرخشی و نوع بستر سیال. در مقایسه با پودر ساز فولاد ضد زنگ فوق العاده ریز مکانیکی معمولی، پودر کننده فولاد ضد زنگ جریان هوا می تواند محصول را بسیار خوب آسیاب کند (ظرافت پودر می تواند به 2-40 میکرون برسد)، و محدوده توزیع اندازه ذرات باریک تر است، یعنی ذرات. اندازه یکنواخت تر است از آنجا که گاز در نازل منبسط می شود تا دما را کاهش دهد، در طول فرآیند سنگ زنی گرمای همراه وجود ندارد، بنابراین افزایش دمای آسیاب بسیار کم است. این ویژگی به ویژه برای آسیاب بسیار ریز مواد با ذوب کم و حساس به حرارت مهم است. با این حال، مصرف انرژی سنگ زنی جت هوا زیاد است و میزان استفاده از انرژی تنها حدود 2٪ است که چندین برابر بیشتر از سایر روش های سنگ زنی است.

شایان ذکر است که عموماً اعتقاد بر این است که اندازه ذرات محصول نسبت مستقیمی با سرعت تغذیه دارد، یعنی هر چه سرعت تغذیه بیشتر باشد اندازه ذرات محصول نیز بزرگتر است. این درک جامع نیست. این جمله زمانی معقول است که سرعت تغذیه یا غلظت ذرات در پودر کننده فولاد ضد زنگ به مقدار معینی برسد. از آنجا که سرعت تغذیه افزایش می یابد، غلظت ذرات در پودر کننده فولاد ضد زنگ نیز افزایش می یابد و ازدحام ذرات رخ می دهد. حتی ذرات مانند یک پیستون جریان می یابند. فقط ذرات جلوی "پلانجر" امکان برخورد موثر را دارند. ذرات فقط با سرعت کم به هم برخورد می کنند و به هم می سایند و گرما تولید می کنند. با این حال، این بدان معنا نیست که هر چه غلظت ذرات کوچکتر باشد، اندازه محصول کوچکتر یا بازده آسیاب بالاتر است. برعکس، زمانی که غلظت ذرات تا حد معینی پایین باشد، احتمال برخورد بین ذرات وجود نخواهد داشت و راندمان آسیاب کاهش می یابد.


سنگ زنی بسیار ریز کانی های غیر فلزی

معادن غیرفلزی، معادن فلزی و معادن سوخت سه رکن صنعت مواد نامیده می شوند. استفاده از کانی‌های غیرفلزی به درجه پردازش عمیق بستگی دارد، از جمله آسیاب فوق‌العاده ریز، عیار فوق‌العاده ریز، خالص‌سازی ریز و اصلاح سطح، که در این میان آسیاب فوق‌ریز مؤثر پیش‌نیاز و تضمین برای پردازش‌های عمیق مختلف است. پودر بسیار ریز ایده آل باید دارای ویژگی هایی باشد: ذرات تا حد امکان کوچک، بدون تجمع، توزیع اندازه ذرات باریک، ذرات کروی تا حد امکان، ترکیب شیمیایی یکنواخت و غیره.

با توجه به تنوع گسترده کانی های غیرفلزی، الزامات مختلفی برای توزیع اندازه ذرات و خلوص محصولات خرد شده با توجه به کاربردهای مختلف آنها مطرح می شود. توسعه فناوری سنگ زنی بسیار ریز باید با الزامات خاص آن سازگار شود. به طور کلی، الزامات کانی های غیرفلزی به شرح زیر است:

  • ظرافت

کاربرد محصولات معدنی غیرفلزی به درجه خاصی نیاز دارد. به عنوان مثال، کائولن و کربنات کلسیم سنگین به عنوان مواد خام کاغذسازی به ظرافت محصول 2- میکرومتر نیاز دارند که 90 درصد، سفیدی بیش از 90 درصد است. پرکننده رنگ با کیفیت بالا کربنات کلسیم پودر ظرافت 1250 مش. سیلیکات زیرکونیوم به عنوان مات کننده سرامیکی به ظرافت متوسط ​​0.5~1μm نیاز دارد. ولاستونیت به عنوان پرکننده نیز نیاز به ظرافت آن کمتر از 10μm و غیره دارد.

  • خلوص

نیاز به خلوص محصولات معدنی غیرفلزی نیز یکی از شاخص های اصلی آن است، به این معنی که در فرآیند آسیاب نباید اجازه آلودگی داده شود و ترکیب اصلی باید حفظ شود. اگر کانی های سفید باشد، درجه خاصی از سفیدی لازم است. برای مثال، سفیدی کائولن و تالک کلسینه شده مورد استفاده در کاغذسازی باید ≥90% باشد و سفیدی کربنات کلسیم سنگین مورد استفاده در پوشش‌های کاغذسازی، پرکننده‌ها و پرکننده‌های رنگ با عیار بالا بیشتر از 90% است. صبر کن.

  • شکل پودری

برخی از محصولات معدنی غیرفلزی برای پاسخگویی به نیازهای مختلف، الزامات سختی در شکل خود دارند. به عنوان مثال، ولاستونیت مورد استفاده برای تقویت کامپوزیت، پودر بسیار ریز آن لازم است تا حالت کریستالی سوزنی مانند اصلی خود را تا حد امکان حفظ کند، به طوری که محصولات ولاستونیت به مواد طبیعی تقویت شده با الیاف کوتاه تبدیل شوند و نسبت ابعاد آن باید بیش از 8 ~ باشد. 10.

زمینه های کاربرد مواد پودری فوق ریز 40.3 درصد در زمینه مکانیکی، 34.6 درصد در زمینه حرارتی، 12.9 درصد در میدان الکترومغناطیسی، 8.9 درصد در زمینه زیست پزشکی، 2.4 درصد در زمینه نوری و 0.9 درصد در زمینه های نوری را شامل می شود. زمینه های دیگر

روش سنگ زنی فوق ریز مواد معدنی غیرفلزی

خرد کردن با تخریب یک ماده متفاوت است. منظور اثر بر گروه است، یعنی مواد خرد شده گروهی از ذرات با اندازه ها و اشکال مختلف است.

دو روش اصلی برای تهیه پودر فوق ریز از اصل تهیه وجود دارد: یکی سنتز شیمیایی است. دیگری سنگ زنی فیزیکی است. سنتز شیمیایی از طریق واکنش شیمیایی یا تبدیل فاز است، پودر از یون ها، اتم ها و مولکول ها از طریق تشکیل هسته کریستالی و رشد کریستال تهیه می شود. به دلیل فرآیند تولید پیچیده، هزینه بالا و بازده کم، کاربرد محدود است. اصل سنگ زنی فیزیکی، آسیاب کردن مواد از طریق عمل نیروی مکانیکی است. در مقایسه با روش های سنتز شیمیایی، آسیاب فیزیکی هزینه کمتر، فرآیند نسبتا ساده و خروجی زیاد دارد.

مزایای روش آسیاب مکانیکی: خروجی زیاد، هزینه کم، فرآیند ساده و غیره، و اثرات مکانیکی شیمیایی در طول فرآیند آسیاب برای افزایش فعالیت پودر ایجاد می شود. معایب: خلوص، ظرافت و مورفولوژی محصول به خوبی پودر فوق ریز تهیه شده توسط بدنه روش شیمیایی نیست. این روش برای تولید صنعتی در مقیاس بزرگ مانند فرآوری عمیق محصولات معدنی مناسب است.

تجهیزات سنگ زنی فوق ریز معدنی غیر فلزی

در حال حاضر روش اصلی برای تهیه مواد پودری فوق ریز آسیاب فیزیکی است. بنابراین، تجهیزات سنگ زنی بسیار ریز عمدتاً به تجهیزات مختلف مرتبط با سنگ زنی اطلاق می شود که عمدتاً پودر بسیار ریز را با روش های مکانیکی تولید می کنند. تجهیزات سنگ زنی فوق ریز که معمولاً مورد استفاده قرار می گیرد شامل آسیاب جت، آسیاب ضربه مکانیکی، آسیاب ارتعاشی، آسیاب همزن، آسیاب کلوئیدی و آسیاب گلوله ای است.

نوع تجهیزات اندازه تغذیه / میلی متر ظرافت محصول d97/μm اصل سنگ زنی
آسیاب جت <2 3~45 ضربه، برخورد
سنگ زنی ضربه مکانیکی <10 8~45 ضربه، ضربه، برش
آسیاب دوار <30 10~45 ضربه، برخورد، برش، اصطکاک
آسیاب ویبره <5 2~74 اصطکاک، برخورد، برش
آسیاب همزن <1 2~45 اصطکاک، برخورد، برش
آسیاب توپ طبل <5 5~74 اصطکاک، ضربه
آسیاب گلوله ای سیاره ای <5 5~74 اصطکاک، ضربه
دستگاه سنگ زنی و لایه برداری <0.2 2~20 اصطکاک، برخورد، برش
آسیاب شن و ماسه <0.2 1~20 اصطکاک، برخورد، برش
آسیاب غلتکی <30 10~45 فشردن، اصطکاک
هموژنایزر فشار بالا <0.03 1~10 کاویتاسیون، تلاطم، برش
آسیاب کلوئیدی <0.2 2~20 اصطکاک، برش
  • آسیاب ضربه ای مکانیکی با سرعت بالا

سنگ شکن ضربه ای مکانیکی با سرعت بالا به استفاده از بدنه های دوار (میله ها، چکش ها، تیغه ها و غیره) اطلاق می شود که با سرعت زیاد حول محور افقی یا عمودی می چرخند تا ضربه شدیدی به ماده اولیه وارد کرده و باعث برخورد آن با مواد ثابت شود. بدنه یا ذرات، در نتیجه تجهیزات سنگ زنی فوق العاده ریز برای سنگ زنی ذرات ساخته می شود.

 

مزایا: نسبت خرد کردن بزرگ، اندازه ذرات پودر ریز قابل تنظیم، ساختار ساده، عملکرد آسان، تجهیزات پشتیبانی کمتر، نصب فشرده، فضای کمتر، ظرفیت زیاد، و راندمان بالا.

معایب: عملکرد با سرعت بالا باعث می شود گرمای بیش از حد و سایش قطعات اجتناب ناپذیر باشد.

برای تولید پودر فوق ریز از مواد با سختی متوسط ​​مانند کلسیت، مرمر، گچ و تالک مناسب است.

  • آسیاب جت

آسیاب جت به آسیاب جت یا آسیاب جریان انرژی نیز گفته می شود. از انرژی جریان هوای پرسرعت (300-500 متر بر ثانیه) یا بخار فوق گرم (300-400 درجه سانتیگراد) استفاده می کند تا باعث برخورد ذرات، برخورد و ساییدن یکدیگر شود و در نتیجه باعث آسیاب شدن مواد جامد شود. عمدتاً عبارتند از: آسیاب جت تخت، آسیاب جت در گردش، آسیاب جت جت مقابل، آسیاب جت چنگکی، آسیاب جت بستر سیال و غیره.

 

 

نسبت پودر شدن آسیاب جت معمولاً 1-40 است و ظرافت محصول d به طور کلی می تواند به 3-10μm برسد. این محصول کمتر آلوده است و می توان آن را در حالت استریل کار کرد. برای پودر کردن مواد کم ذوب و حساس به حرارت و محصولات فعال بیولوژیکی مناسب است. فرآیند تولید مستمر است، ظرفیت تولید زیاد است و میزان خودکنترلی و اتوماسیون بالاست.

معایب: آسیاب جت در حال حاضر بیشترین تحقیق را در مورد تجهیزات آسیاب فوق ریز با کامل ترین مدل ها و فناوری نسبتاً بالغ دارد. همچنین دارای کاستی های زیر است: در مقیاس بزرگ، تولید تخصصی محصولات با خلوص بالا، ظرافت بالا، هزینه بالا، مصرف انرژی بالا، دقت ماشینکاری برای دستیابی به محصولات زیر میکرون دشوار است و مواد فرسوده شده است. آسیاب های جت به طور گسترده برای آسیاب بسیار ریز مواد معدنی غیر فلزی، مواد خام شیمیایی، غذاهای بهداشتی، خاک های کمیاب و غیره مانند تالک، مرمر، کائولن و سایر کانی های غیر فلزی زیر سختی متوسط ​​استفاده می شوند.

  • آسیاب ویبره

آسیاب ارتعاشی یک تجهیزات سنگ زنی فوق العاده ظریف با یک توپ یا میله به عنوان رسانه است. محصول فرآوری شده می تواند به اندازه چند میکرون باشد. به طور گسترده ای در مصالح ساختمانی، متالورژی، صنایع شیمیایی، سرامیک، شیشه، مواد نسوز و مواد معدنی غیر فلزی و سایر صنایع استفاده می شود. پردازش پودر.

 

مزایای آسیاب ارتعاشی: ساختار فشرده، اندازه کوچک، کیفیت کوچک، عملیات ساده، نگهداری راحت، مصرف انرژی کم، خروجی بالا، اندازه محصول یکنواخت، معایب: سر و صدای زیاد، آسیاب ارتعاشی با اندازه بزرگ دارای الزامات فنی بالایی برای فنرها، یاتاقان ها و سایر قطعات ماشین

روند توسعه تجهیزات سنگ زنی فوق العاده ریز

(1) بهبود ظرافت محصول و کاهش محدودیت سنگ زنی تجهیزات.

(2) افزایش خروجی یک ماشین و کاهش مصرف انرژی در هر واحد محصول.

(3) کاهش سایش.

(4) پایداری و قابلیت اطمینان بالا؛

(5) کنترل آنلاین ظرافت محصول و توزیع اندازه ذرات؛

(6) تجهیزات درجه بندی کارآمد، خوب و بزرگ؛

(7) تجهیزات سنگ زنی بسیار ریز برای دانه های خاص و مواد سخت.

 

منبع مقاله: شبکه پودر چین


طبقه بندی و اصل کار آسیاب جت

آسیاب جت به عنوان یکی از تجهیزات سنگ زنی فوق ریز، یکی از تجهیزات مهم در صنعت سنگ زنی نیز می باشد. پس از اینکه هوای فشرده پودرساز بستر سیال منجمد، فیلتر و خشک شد، جریان هوای مافوق صوت را از طریق نازل ها تشکیل می دهد و برای سیال شدن مواد به محفظه پودر کننده تزریق می شود. مواد تسریع شده در تقاطع جریان هوای جت چندین نازل ادغام می شوند و منجر به خشونت می شود.

مواد زمینی با افزایش جریان هوا به منطقه طبقه بندی پروانه منتقل می شود. تحت تأثیر نیروی گریز از مرکز چرخ طبقه بندی و نیروی مکش فن، پودر درشت و ریز از هم جدا می شوند. جریان هوا وارد جداکننده سیکلون می‌شود، گرد و غبار ریز توسط فیلتر کیسه‌ای جمع‌آوری می‌شود و گاز تصفیه‌شده توسط فن القایی تخلیه می‌شود. آسیاب جت تخت به دلیل ساختار ساده و ساخت آسان، کاربردهای گسترده ای دارد.

ساختار: عمدتا از محفظه خرد کردن، دهانه نازل، دهانه تخلیه، خروجی جریان هوا، ورودی هوای فشرده، منطقه طبقه بندی و غیره تشکیل شده است.

 

اصل کار: هوای فشرده یا بخار فوق گرم به جریان هوای با سرعت بالا از طریق نازل تبدیل می شود. هنگامی که مواد از طریق فیدر به محفظه سنگ شکن فرستاده می شود، توسط جریان هوا با سرعت بالا بریده می شود. ضربه قوی و اصطکاک شدید باعث می شود که مواد به محصولات بسیار ظریف تبدیل شوند. به طور گسترده ای در آسیاب بسیار ریز مواد معدنی غیر فلزی و مواد خام شیمیایی استفاده می شود. حد ذرات محصول به محتوای جامدات در جریان گاز همرو بستگی دارد. تحت نسبت مخالف مصرف انرژی واحد، محصولات تولید شده توسط آسیاب جت تصفیه شده تر، توزیع اندازه ذرات یکنواخت تر، فعالیت نیز بیشتر است، و عملکرد پراکندگی بهتر از قیمت است. با توجه به اثر خنک کنندگی ژول تامسون ناشی از انبساط آدیاباتیک گاز فشرده در طول فرآیند آسیاب، می توان از برخی مواد کم ذوب یا حساس به حرارت در فرآیند آسیاب استفاده کرد.

طبقه بندی آسیاب های جت در حال حاضر دارای پنج نوع زیر در صنعت می باشد. آنها را می توان به آسیاب های جت دیسکی افقی (مسطح)، آسیاب های جت لوله ای در گردش، آسیاب های جت هدف، آسیاب های جت جت متقابل و آسیاب های جت بستر سیال تقسیم کرد.

     

اصل سنگ زنی جریان هوا: جریان هوای فشرده بدون روغن خشک یا نازل های بسیار زیاد، جت با سرعت بالا باعث می شود مواد با سرعت بالا حرکت کند و باعث برخورد، مالش و فشرده شدن مواد می شود. مواد خرد شده با جریان هوا به منطقه طبقه بندی می رسد و موادی که الزامات ظرافت را برآورده می کند در نهایت توسط کلکتور جمع آوری می شود. اگر مواد اندازه ذرات مورد نیاز را برآورده نکرد، به محفظه خرد کن برگردید، آسیاب را تا رسیدن به ظرافت مورد نیاز ادامه دهید و گیرش را متوقف کنید. به دلیل شیب سرعت بالا در نزدیکی نازل، بیشتر سنگ زنی در نزدیکی نازل رخ می دهد. در محفظه خرد کردن، فرکانس برخورد ذرات و ذرات بسیار بیشتر از فرکانس برخورد ذرات و دیواره دستگاه است. به عبارت دیگر، اثر اصلی آسیاب جت، برخورد یا اصطکاک بین ذرات است.


کاربرد، فناوری پردازش و توسعه پودر سیلیکون

پودر سیلیس از کوارتز طبیعی (SiO2) یا کوارتز ذوب شده (SiO2آمورف پس از ذوب در دمای بالا و خنک شدن کوارتز طبیعی) ساخته شده است که خرد شده، آسیاب گلوله ای (یا ارتعاش، آسیاب جت)، شناورسازی، تصفیه ترشی، آب با خلوص بالا. پردازش، و غیره به پودر میکرو.

میکروپودر سیلیکون یک ماده غیر فلزی است که بی بو، غیر سمی و بدون آلودگی است. دارای مزایای سختی بالا، هدایت حرارتی کم، مقاومت در برابر دمای بالا، عایق بودن و خواص شیمیایی پایدار است.

با توجه به سطح پودر سیلیکون، می توان آن را به: پودر سیلیکون معمولی، پودر سیلیکون درجه الکتریکی، پودر سیلیکون ذوب شده، پودر سیلیکون فوق ریز، پودر سیلیکون کروی تقسیم کرد. با توجه به هدف، می توان آن را به موارد زیر تقسیم کرد: پودر سیلیکون ریز برای رنگ و پوشش، پودر سیلیکون ریز برای کف اپوکسی، پودر سیلیکون ریز برای لاستیک، پودر سیلیکون ریز برای درزگیر، پودر سیلیکون ریز برای پلاستیک های الکترونیکی و الکتریکی و ریز. پودر سیلیکون برای سرامیک های دقیق با توجه به فرآیند تولید، می توان آن را به: پودر کریستالی، پودر کریستوبالیت، پودر ذوب شده و پودرهای فعال مختلف تقسیم کرد.

استفاده از پودر سیلیکون

پودر میکروسیلیس با توجه به درجه های کیفی مختلف آن می تواند در زمینه های تولید لاستیک، پلاستیک، رنگ های پیشرفته، پوشش ها، مواد نسوز، عایق های الکتریکی، بسته بندی های الکترونیکی، سرامیک های با عیار بالا، ریخته گری دقیق و غیره استفاده شود.

پودر سیلیکون معمولی عمدتا برای رنگ ریخته گری رزین اپوکسی، مواد گلدان، لایه محافظ میله جوش، ریخته گری فلز، سرامیک، لاستیک سیلیکون، رنگ معمولی، پوشش و سایر پرکننده های صنایع شیمیایی استفاده می شود. پودر سیلیکون درجه الکتریکی عمدتاً برای ریخته‌گری عایق وسایل و اجزای الکتریکی معمولی، ریخته‌گری عایق لوازم الکتریکی با ولتاژ بالا، APG (فناوری قالب‌گیری ژل فشار رزین اپوکسی خودکار) مواد تزریق فرآیند، گلدان اپوکسی و صنایع لعاب سرامیکی پیشرفته استفاده می‌شود.

الزامات توزیع اندازه ذرات پودر سیلیکون درجه الکتریکی و الکترونیکی

مشخصات / مش اندازه ذرات میانه D50/μm سطح ویژه/(cm2/g) دانه بندی تجمعی
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%

میکروپودر سیلیکون درجه الکترونیکی عمدتاً برای مدارهای مجتمع و قطعات الکترونیکی مواد بسته بندی پلاستیکی و مواد بسته بندی، مواد ریخته گری رزین اپوکسی، مواد گلدان و رنگ های با عیار بالا، پوشش ها، پرکننده های پلاستیک مهندسی، چسب ها، لاستیک سیلیکون، ریخته گری دقیق، درجه بالا استفاده می شود. پرکننده های لعاب سرامیکی و سایر زمینه های شیمیایی. مصرف سالانه ترکیب قالب گیری اپوکسی ده ها هزار تن است و محتوای پودر سیلیس در پرکننده 70٪ تا 90٪ است.

محتوای SiO2پودر سیلیکون فوق ریز با خلوص بالا بالاتر از 99.9٪ است و دارای ویژگی های اندازه ذرات کوچک، سطح ویژه بزرگ، خلوص شیمیایی بالا و توانایی پر کردن خوب است. عمدتاً برای ترکیب قالب‌گیری پلاستیک مدار مجتمع در مقیاس بزرگ و فوق‌العاده بزرگ، ترکیب قالب‌گیری قطعات الکترونیکی، ترکیب گلدان ریخته‌گری اپوکسی، پوشش‌های با عیار بالا، رنگ‌ها، پلاستیک‌های مهندسی، چسب‌ها، لاستیک سیلیکون، ریخته‌گری دقیق، سرامیک‌های پیشرفته و مواد شیمیایی استفاده می‌شود. رشته.

پودر سیلیکون کروی دارای سرعت پر شدن بالایی است و هرچه ضریب انبساط کوچکتر باشد، هدایت حرارتی کمتری دارد. ترکیب بسته بندی پلاستیکی دارای کمترین غلظت تنش و بیشترین استحکام است. ضریب اصطکاک کم است و سایش روی قالب کم است. به طور عمده در مواد بسته بندی پلاستیکی الکترونیکی، پوشش ها، کف های اپوکسی، لاستیک سیلیکون و زمینه های دیگر استفاده می شود.

برای ادغام بهتر پرکننده‌های معدنی غیرفلزی با پلیمرهای مولکولی بالا، کانی‌های غیرفلزی باید خرد، خالص و اصلاح شوند. به طور کلی، هرچه اندازه ذرات پرکننده کوچکتر باشد و پراکندگی یکنواخت تر باشد، خواص مکانیکی محصول بهتر است.

آسیاب فوق ریز پودر سیلیکون

استفاده از کانی های طبیعی کوارتز به عنوان مواد اولیه برای تهیه پودر فوق ریز نه تنها برای رفع نیاز بازار، بلکه برای کاهش بهتر محتوای ناخالصی های مضر در پودر است. کانی کوارتز طبیعی حاوی تعداد زیادی آخال و ترک است. استفاده از فناوری خرد کردن بسیار ریز می تواند تعداد ترک ها و عیوب را تا حد زیادی کاهش دهد. همراه با فرآیند تصفیه، محتوای ناخالصی های مضر را می توان بهتر کاهش داد. تهیه پودر کریستالی، پودر کریستوبالیت، پودر فیوژن و پودرهای فعال مختلف نیاز به فرآیند آسیاب و طبقه بندی دارد.

انتخاب تجهیزات بسیار ریز آسیاب و فوق ریز به طور مستقیم بر خروجی، کیفیت و شکل ذرات پودر محصول نهایی تأثیر می گذارد. در حال حاضر، ترکیب واحدهای تجهیزات سنگ زنی بسیار ریز و سنگ زنی فوق العاده ریز عبارتند از: آسیاب گلوله ای به علاوه درجه بندی، آسیاب ارتعاشی غیر عادی به علاوه درجه بندی، و آسیاب ارتعاشی به علاوه درجه بندی.

فرآیند تولید مدار بسته پودر سیلیکون طبقه بندی شده توسط آسیاب گلوله ای

ویژگی های خط تولید طبقه بندی آسیاب گلوله ای: خروجی زیاد، عملیات تجهیزات ساده، هزینه های نگهداری کم، انتخاب انعطاف پذیر رسانه های آسیاب و آستر، آلودگی کم برای پردازش با خلوص بالا مواد، عملکرد کلی قابل اعتماد تجهیزات، و محصول پایدار. کیفیت استفاده از پودر سیلیکون می تواند محصول را با سفیدی بالا، براقیت خوب و شاخص کیفیت پایدار کند. تولید پودر سیلیکون فوق ریز با خلوص بالا با پودر کردن یا آسیاب فوق ریز بیشتر و طبقه بندی بر اساس تهیه ماسه با خلوص بالا به دست می آید.

اصلاح سطح پودر سیلیکون

اثر عامل جفت کننده سیلان اعمال شده برای اصلاح سطح پودر سیلیکون بسیار ایده آل است. می تواند آب دوستی پودر سیلیس را به یک سطح آلی-فیلیک تبدیل کند و همچنین می تواند ترشوندگی مواد پلیمری آلی را به پودر آن بهبود بخشد و باعث شود که پودر سیلیس و مواد پلیمری آلی از طریق گروه های عاملی یک رابط پیوند کووالانسی قوی را تحقق بخشند. .

اثر کاربرد عامل جفت کننده سیلان به نوع انتخابی، دوز، شرایط هیدرولیز، ویژگی های بستر، موارد کاربرد، روش ها و شرایط مواد پلیمری آلی مربوط می شود.

کروی شدن پودر سیلیس

در حال حاضر، 97 درصد از مواد بسته بندی مدار مجتمع (IC) از ترکیب قالب گیری اپوکسی (EMC) استفاده می کنند و در ترکیب EMC، میکروپودر سیلیکون بیشترین استفاده را دارد که 70 تا 90 درصد جرم ترکیب قالب گیری اپوکسی را تشکیل می دهد. در مقایسه با میکروپودر سیلیکون زاویه‌ای، میکروپودر سیلیکون حلقوی دارای نرخ پر شدن بالاتر، ضریب انبساط حرارتی کمتر، هدایت حرارتی کمتر، غلظت استرس کمتر، استحکام بالاتر و عملکرد بهتر دستگاه‌های میکروالکترونیکی تولید شده است. بنابراین، علاوه بر ذرات با خلوص بالا و فوق ریز، کروی شدن ذرات نیز به یکی از روندهای توسعه میکروپودرهای سیلیکونی تبدیل شده است.

روش های فعلی برای تهیه پودر سیلیکون کروی را می توان به روش های فیزیکی و روش های شیمیایی تقسیم کرد. روش‌های فیزیکی عبارت‌اند از: روش گلوله‌زنی با شعله، روش اسپری ذوب با دمای بالا، روش احتراق در دمای پایین خود انتشاری، روش پلاسما و کروی شدن کلسینه در دمای بالا. روشهای شیمیایی عبارتند از: روش فاز گاز، روش سنتز هیدروترمال، روش سل-ژل، روش رسوب، روش میکروامولسیون و غیره. در روشهای شیمیایی به دلیل تجمع جدی ذرات، سطح ویژه بیشتر محصول و ارزش جذب روغن زیاد، مخلوط کردن با رزین اپوکسی زمانی که مقدار زیادی پر می شود دشوار است. بنابراین، صنعت فعلی عمدتا روش های فیزیکی را اتخاذ می کند.

مروری بر توسعه صنعت پودر سیلیکون

صنعت پودر سیلیکون یک صنعت سرمایه، فناوری و منابع بر است. با توسعه صنایع پیشرفته، ریز پودرهای سیلیکونی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار گرفته اند و بیشتر و بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند. تقاضای جهان برای پودر سیلیکون فوق خالص با خلوص بالا با توسعه صنعت آی سی به سرعت توسعه خواهد یافت. تخمین زده می شود که تقاضای جهانی برای آن در 10 سال آینده به میزان 20 درصد افزایش یابد. پودر سیلیکون بسیار ریز و با خلوص بالا به یک نقطه داغ برای توسعه صنعت تبدیل شده است، پودر سیلیکون کروی جهت توسعه صنعت تبدیل شده است و فناوری اصلاح سطح تشدید شده است.

 

منبع مقاله: شبکه پودر چین


ویژگی های مهم آسیاب جت

آسیاب جت، هوای فشرده‌ای است که توسط نازل لاوال به جریان هوای مافوق صوت تسریع می‌شود و سپس به منطقه خردکننده تزریق می‌شود تا ماده سیال شود (جریان هوا در یک بستر سیال منبسط می‌شود و می‌جوشد و با یکدیگر برخورد می‌کند)، بنابراین هر ذره دارای همان حالت حرکت .

به عنوان یک تجهیزات مهم برای سنگ زنی فوق العاده ریز، آسیاب جت به طور گسترده ای در مواد شیمیایی، دارویی، مواد باتری، متالورژی، تالک، کوارتز، گرافیت، ساینده ها، مواد مقاوم در برابر شعله، سرامیک، رنگدانه ها، افزودنی های غذایی، رنگدانه ها و سایر مواد خشک استفاده شده است. مواد پودری خرد کردن فوق العاده خالص.

ویژگی های آسیاب جت

علاوه بر اندازه ذرات ریز، محصولات آسیاب جت همچنین دارای ویژگی های توزیع اندازه ذرات باریک، سطح ذرات صاف، شکل ذرات منظم، خلوص بالا، فعالیت بالا و پراکندگی خوب هستند.

از آنجایی که گاز فشرده در طی فرآیند خرد کردن آدیاباتیک است، انبساط اثر خنک کننده ژول تامسون ایجاد می کند، بنابراین برای خرد کردن بسیار ریز مواد با ذوب کم و حساس به حرارت نیز مناسب است.

اصل کار آسیاب جت

هوای فشرده خشک و بدون روغن یا بخار فوق گرم با سرعت زیاد از طریق نازل پاشیده می شود و جت پر سرعت مواد حیوانی را با سرعت زیاد حرکت می دهد و باعث برخورد، مالش و له شدن مواد می شود. مواد پودر شده با جریان هوا به منطقه طبقه بندی می رسند و موادی که شرایط ظرافت را برآورده می کنند توسط کلکتور جمع آوری می شوند. موادی که شرایط لازم را ندارند به محفظه سنگ شکن بازگردانده می شوند تا خردایش ادامه یابد تا به ظرافت لازم برسند و جمع آوری شوند.

به دلیل شیب سرعت بالا در نزدیکی نازل، بیشتر پودر شدن در نزدیکی نازل اتفاق می افتد. در محفظه خرد کردن، فرکانس برخورد ذره به ذره بسیار بیشتر از برخورد ذره به دیوار است. بنابراین، اصلی ترین اثر خرد کننده در آسیاب های جت، ضربه یا اصطکاک بین ذرات است.