Application de la technologie de broyage superfin dans la transformation des aliments
La technologie de broyage ultrafin est une nouvelle technologie développée au cours des 20 dernières années. Le broyage dit ultra-fin fait référence à l'utilisation de méthodes mécaniques ou hydrodynamiques pour surmonter la force de cohésion interne des solides pour les broyer, broyant ainsi les particules de matériau de plus de 3 mm à 10-25 microns. Un matériau de transformation high-tech produit par le développement de la haute technologie. La poudre ultrafine est le produit final du broyage ultrafin. Il possède des propriétés physiques et chimiques particulières que les particules ordinaires n'ont pas, telles qu'une bonne solubilité, dispersibilité, adsorption et activité de réaction chimique. Par conséquent, les poudres ultrafines ont été largement utilisées dans de nombreux domaines tels que l'alimentation, les produits chimiques, la médecine, les cosmétiques, les pesticides, les colorants, les revêtements, l'électronique et l'aérospatiale.
1. Caractéristiques techniques
Broyage à vitesse rapide et à basse température : la technologie de broyage ultra-fin utilise le broyage par jet supersonique, le broyage à lisier froid et d'autres méthodes, ce qui est complètement différent des méthodes de broyage purement mécaniques précédentes. Il n'y aura pas de surchauffe locale pendant le processus de broyage, et il peut même être broyé à basse température. La vitesse est rapide et peut être complétée en un instant, de sorte que les ingrédients biologiquement actifs de la poudre sont conservés au maximum, afin de faciliter la production des produits de haute qualité requis.
Taille des particules fines et distribution uniforme : En raison de l'utilisation du broyage à flux d'air supersonique, la distribution des forces agissant sur les matières premières est assez uniforme. Le réglage du système de classification non seulement restreint strictement les grosses particules, mais évite également le surbroyage et permet d'obtenir une poudre ultrafine avec une distribution granulométrique uniforme. Dans le même temps, la surface spécifique de la poudre est considérablement augmentée, de sorte que l'adsorption et la solubilité sont augmentées en conséquence. .
Économisez les matières premières et améliorez l'utilisation : une fois l'objet broyé ultra-finement, la poudre ultra-fine avec une granulométrie proche du nanomètre peut généralement être directement utilisée dans la production de préparations, tandis que les produits de broyage conventionnel ont encore besoin de liens intermédiaires pour répondre aux exigences d'utilisation et de production directes, cela est susceptible de provoquer un gaspillage de matières premières. Par conséquent, cette technologie est particulièrement adaptée au broyage de matières premières précieuses et rares.
Réduire la pollution : Le broyage ultra-fin est réalisé en système fermé, ce qui permet non seulement d'éviter la pollution du milieu environnant par les micro-poudres, mais aussi d'éviter que les poussières présentes dans l'air ne polluent le produit. Par conséquent, en utilisant cette technologie dans les produits alimentaires et médicaux, le contenu microbien et la poussière peuvent être efficacement contrôlés.
2. Méthode de broyage
Broyage moyen de broyage: Le broyage moyen de broyage est le processus de broyage des particules de matériau au moyen de l'impact généré par le moyen de broyage en mouvement (milieu de broyage) et des forces de flexion, de compression et de cisaillement sans impact. Le processus de pulvérisation des supports de broyage est principalement le broyage et le frottement, à savoir l'extrusion et le cisaillement. Son effet dépend de la taille, de la forme, du rapport, du mode de mouvement, du taux de remplissage du matériau et des caractéristiques mécaniques du broyage du matériau. Il existe trois types d'équipements de broyage de supports typiques : le broyeur à boulets, le broyeur à agitation et le broyeur à vibrations.
Le broyeur à boulets est un équipement traditionnel utilisé pour le broyage ultra-fin, et la taille du produit peut atteindre 20-40 microns. Lorsque la taille des particules du produit doit être inférieure à 20 microns, l'efficacité est faible, la consommation d'énergie est importante et le temps de traitement est long. Le broyeur à agitation est développé sur la base d'un broyeur à boulets, principalement composé d'un récipient de broyage, d'un agitateur, d'un disperseur, d'un séparateur et d'une pompe d'alimentation. Lors du travail, sous l'action de la force centrifuge générée par la rotation à grande vitesse du disperseur, le milieu de broyage et la suspension de particules produisent un cisaillement par impact, une friction et une compression pour broyer les particules. Le broyeur à agitation peut réaliser une ultra-micronisation et une homogénéisation des particules de produit, et la taille moyenne des particules du produit fini peut atteindre quelques microns au moins. Le broyeur à vibration consiste à broyer les particules en utilisant les effets de cisaillement par impact, de friction et d'extrusion produits par les vibrations à haute fréquence du milieu de broyage. La taille moyenne des particules du produit fini peut atteindre 2-3 microns ou moins, et l'efficacité de pulvérisation est bien supérieure à celle du broyeur à boulets. La capacité de traitement est plus de 10 fois supérieure à celle d'un broyeur à boulets de même capacité.
Broyage ultrafin à flux d'air : le broyeur à jet peut être utilisé pour le broyage ultrafin. Il utilise de l'air comprimé ou de la vapeur surchauffée, et le flux d'air supersonique à haute turbulence généré par la buse en tant que transporteur des particules, et le retard d'impact se produit entre les particules ou entre les particules et la plaque fixe , Friction et cisaillement, etc., donc pour atteindre l'objectif de broyage. Il existe six principaux types de broyeurs à flux d'air en acier inoxydable : à disque, à tube de circulation, à cible, à collision, à impact rotatif et à lit fluidisé. Comparé au pulvérisateur en acier inoxydable ultra-fin mécanique ordinaire, le pulvérisateur en acier inoxydable à flux d'air peut broyer le produit très finement (la finesse de la poudre peut atteindre 2-40 microns), et la plage de distribution de la taille des particules est plus étroite, c'est-à-dire la particule la taille est plus uniforme. Étant donné que le gaz se dilate au niveau de la buse pour réduire la température, il n'y a pas de chaleur d'accompagnement pendant le processus de broyage, de sorte que l'augmentation de la température de broyage est très faible. Cette caractéristique est particulièrement importante pour le broyage ultra-fin de matériaux à bas point de fusion et sensibles à la chaleur. Cependant, la consommation d'énergie du broyage par jet d'air est importante et le taux d'utilisation de l'énergie n'est que d'environ 2%, ce qui est plusieurs fois supérieur à celui des autres méthodes de broyage.
Il convient de souligner qu'il est généralement admis que la taille des particules du produit est directement proportionnelle à la vitesse d'alimentation, c'est-à-dire que plus la vitesse d'alimentation est grande, plus la taille des particules du produit est grande. Cette compréhension n'est pas exhaustive. Cette déclaration est raisonnable lorsque la vitesse d'alimentation ou la concentration de particules dans le pulvérisateur en acier inoxydable atteint une certaine valeur. Comme la vitesse d'alimentation augmente, la concentration en particules dans le pulvérisateur en acier inoxydable augmente également et un encombrement des particules se produit. Même les particules coulent comme un piston. Seules les particules à l'avant du "plongeur" ont la possibilité d'une collision effective. Les particules ne se heurtent et se frottent qu'à faible vitesse et génèrent de la chaleur. Cependant, cela ne signifie pas que plus la concentration en particules est faible, plus la taille du produit est petite ou plus l'efficacité de broyage est élevée. Au contraire, lorsque la concentration en particules est faible jusqu'à un certain niveau, il n'y aura aucune chance de collision entre les particules et l'efficacité de broyage sera réduite.
Broyage ultra-fin de minéraux non métalliques
Les mines non métalliques, les mines de métaux et les mines de carburant sont appelées les trois piliers de l'industrie des matériaux. L'utilisation de minéraux non métalliques dépend du degré de traitement en profondeur, y compris le broyage ultra-fin, la qualité ultra-fine, la purification fine et la modification de surface, parmi lesquelles un broyage ultra-fin efficace est la condition préalable et la garantie pour divers traitements en profondeur. La poudre ultrafine idéale doit avoir les caractéristiques suivantes : particules aussi petites que possible, pas d'agglomération, distribution granulométrique étroite, particules sphériques autant que possible, composition chimique uniforme, etc.
En raison de la grande variété de minéraux non métalliques, diverses exigences sont émises sur la distribution granulométrique et la pureté des produits broyés en fonction de leurs différentes utilisations. Le développement de la technologie de broyage ultra-fin doit s'adapter à ses exigences spécifiques. De manière générale, les exigences pour les minéraux non métalliques sont les suivantes :
- Finesse
L'application de produits minéraux non métalliques nécessite un certain degré. Par exemple, le kaolin et le carbonate de calcium lourd en tant que matières premières pour la fabrication du papier nécessitent une finesse de produit de -2 μm représentant 90 %, une blancheur > 90 % ; Finesse de poudre de carbonate de calcium lourd de remplissage de peinture de haute qualité de 1250 Mesh ; le silicate de zirconium en tant qu'opacifiant céramique nécessite une finesse moyenne de 0,5 à 1 m ; la wollastonite en tant que charge nécessite également que sa finesse soit inférieure à 10 m et ainsi de suite.
- Pureté
L'exigence de pureté des produits minéraux non métalliques est également l'un de ses principaux indicateurs, ce qui signifie qu'aucune pollution ne doit être autorisée pendant le processus de broyage et que la composition d'origine doit être maintenue. S'il s'agit de minéraux blancs, un certain degré de blancheur est requis. Par exemple, la blancheur du kaolin et du talc calcinés utilisés dans la fabrication du papier doit être 90 %, et la blancheur du carbonate de calcium lourd utilisé dans les revêtements de fabrication du papier, les charges et les charges de peinture de haute qualité est supérieure à 90 %. Attendre.
- Forme de poudre
Certains produits minéraux non métalliques ont des exigences strictes sur leurs formes pour répondre à différents besoins. Par exemple, la wollastonite utilisée pour le renforcement composite, sa poudre ultrafine est nécessaire pour maintenir autant que possible son état cristallin d'origine en forme d'aiguille, de sorte que les produits en wollastonite deviennent des matériaux naturels renforcés de fibres courtes, et son rapport d'aspect doit être > 8 ~ dix.
Les domaines d'application des matériaux pulvérulents ultrafins représentent 40,3 % dans le domaine mécanique, 34,6 % dans le domaine thermique, 12,9 % dans le champ électromagnétique, 8,9 % dans le domaine biomédical, 2,4 % dans le domaine optique et 0,9 % dans d'autres domaines.
Méthode de broyage ultrafin de minéraux non métalliques
Le concassage est différent de la destruction d'un seul matériau. Il fait référence à l'effet sur le groupe, c'est-à-dire que le matériau broyé est un groupe de particules de tailles et de formes différentes.
Il existe deux méthodes principales pour préparer une poudre ultrafine à partir du principe de préparation : l'une est la synthèse chimique ; l'autre est le broyage physique. La synthèse chimique se fait par réaction chimique ou transformation de phase, la poudre est préparée à partir d'ions, d'atomes et de molécules par formation de noyaux cristallins et croissance cristalline. En raison du processus de production complexe, du coût élevé et du faible rendement, l'application est limitée. Le principe du broyage physique consiste à broyer des matériaux par l'action d'une force mécanique. Comparé aux méthodes de synthèse chimique, le broyage physique a un coût inférieur, un processus relativement simple et un rendement important.
Avantages de la méthode de broyage mécanique : une grande production, un faible coût, un processus simple, etc., et des effets mécanochimiques sont générés pendant le processus de broyage pour augmenter l'activité de la poudre ; Inconvénients : la pureté, la finesse et la morphologie du produit ne sont pas aussi bonnes que la poudre ultrafine préparée par la méthode chimique du corps. Cette méthode convient à la production industrielle à grande échelle, telle que le traitement en profondeur de produits minéraux.
Équipement de broyage ultrafin de minéraux non métalliques
À l'heure actuelle, la principale méthode de préparation de matériaux en poudre ultrafine est le broyage physique. Par conséquent, l'équipement de broyage ultrafin fait principalement référence à divers équipements liés au broyage qui produisent principalement de la poudre ultrafine par des méthodes mécaniques. L'équipement de broyage ultrafin couramment utilisé comprend le broyeur à jet, le broyeur à impact mécanique, le broyeur à vibration, le broyeur à agitation, le broyeur colloïdal et le broyeur à boulets.
| Type d'équipement | Taille d'alimentation/mm | Finesse du produit d97/μm | Principe de broyage |
| Moulin à jet | <2 | 3~45 | Impact, collision |
| Meulage à percussion mécanique | <10 | 8~45 | Coup, impact, cisaillement |
| Moulin rotatif | <30 | 10~45 | Impact, collision, cisaillement, frottement |
| Moulin à vibrations | <5 | 2~74 | Frottement, collision, cisaillement |
| Moulin agitateur | <1 | 2~45 | Frottement, collision, cisaillement |
| Moulin à boulets à tambour | <5 | 5~74 | Frottement, choc |
| Broyeur planétaire à boulets | <5 | 5~74 | Frottement, choc |
| Machine de broyage et d'épluchage | <0.2 | 2~20 | Frottement, collision, cisaillement |
| Moulin à sable | <0.2 | 1~20 | Frottement, collision, cisaillement |
| Moulin à rouleaux | <30 | 10~45 | Compression, friction |
| Homogénéisateur haute pression | <0.03 | 1~10 | Cavitation, turbulence, cisaillement |
| Moulin colloïdal | <0.2 | 2~20 | Frottement, cisaillement |
- Broyeur à percussion mécanique à grande vitesse
Le concasseur à percussion mécanique à grande vitesse fait référence à l'utilisation de corps rotatifs (tiges, marteaux, lames, etc.) tournant à grande vitesse autour d'un axe horizontal ou vertical pour appliquer un impact violent sur la matière première, la faisant entrer en collision avec le fixe corps ou particules, faisant ainsi Un équipement de broyage ultra-fin pour le broyage des particules.
Avantages : grand rapport de concassage, taille des particules de poudre fine réglable, structure simple, opération facile, moins d'équipements de support, installation compacte, moins d'espace au sol, grande capacité et haute efficacité.
Inconvénients : le fonctionnement à grande vitesse rend la surchauffe et l'usure des composants inévitables.
Il convient à la production de poudre ultrafine de matériaux de dureté moyenne tels que la calcite, le marbre, la craie et le talc.
- Moulin à jet
Le broyeur à jet est également appelé broyeur à jet ou broyeur à flux d'énergie. Il utilise l'énergie du flux d'air à grande vitesse (300-500m/s) ou de la vapeur surchauffée (300-400℃) pour provoquer la collision, la collision et le frottement des particules, provoquant ainsi le broyage des matériaux solides. Comprend principalement: broyeur à jet plat, broyeur à jet circulant, broyeur à jet opposé, broyeur à jet à râteau, broyeur à jet à lit fluidisé, etc.
Le rapport de pulvérisation du broyeur à jet est généralement de 1 à 40 et la finesse du produit d peut généralement atteindre 3 à 10 µm. Le produit est moins contaminé et peut être utilisé dans un état stérile. Il convient à la pulvérisation de matériaux à bas point de fusion et sensibles à la chaleur et de produits biologiquement actifs. Le processus de production est continu, la capacité de production est importante et le degré d'autocontrôle et d'automatisation est élevé.
Inconvénients : Le broyeur à jet est actuellement l'équipement de broyage ultrafin le plus recherché avec les modèles les plus complets et une technologie relativement mature. Il présente également les inconvénients suivants : production spécialisée à grande échelle de produits de haute pureté et de grande finesse, coût élevé, consommation d'énergie élevée, la précision d'usinage est difficile à atteindre pour les produits submicroniques et le matériau est usé. Les broyeurs à jet sont largement utilisés pour le broyage ultrafin de minéraux non métalliques, de matières premières chimiques, d'aliments naturels, de terres rares, etc., tels que le talc, le marbre, le kaolin et d'autres minéraux non métalliques de dureté inférieure à la moyenne.
- Moulin à vibrations
Le broyeur à vibrations est un équipement de broyage ultra-fin avec une bille ou une tige comme support. Le produit transformé peut être aussi fin que quelques microns. Il est largement utilisé dans les matériaux de construction, la métallurgie, l'industrie chimique, la céramique, le verre, les matériaux réfractaires et les minéraux non métalliques et d'autres industries. Traitement de la poudre.
Avantages du broyeur à vibrations: structure compacte, petite taille, petite qualité, opération simple, entretien pratique, faible consommation d'énergie, rendement élevé, taille de produit uniforme, inconvénients: bruit élevé, broyeur à vibrations de grande taille a des exigences techniques élevées pour les ressorts, les roulements et autres pièces de machines.
La tendance du développement des équipements de broyage ultra-fin
(1) Améliorer la finesse du produit et réduire la limite de broyage de l'équipement ;
(2) Augmenter le rendement d'une seule machine et réduire la consommation d'énergie par unité de produit ;
(3) réduire l'abrasion;
(4) stabilité et fiabilité élevées ;
(5) Contrôle en ligne de la finesse du produit et de la distribution granulométrique ;
(6) Équipement de classement efficace, fin et grand;
(7) Équipement de broyage ultra-fin pour grains spéciaux et matériaux durs.
Source de l'article : China Powder Network
Classification et principe de fonctionnement du broyeur à jet
Le broyeur à jet, en tant que l'un des équipements de broyage ultrafin, est également l'un des équipements importants de l'industrie du broyage. Une fois que l'air comprimé du pulvérisateur à lit fluidisé est congelé, filtré et séché, il forme un flux d'air supersonique à travers les buses et est injecté dans la chambre de pulvérisation pour fluidiser le matériau. La matière accélérée fusionne à l'intersection des jets d'air de plusieurs buses, ce qui entraîne de violents La collision, le frottement et le cisaillement des particules permettent d'obtenir un broyage ultra-fin des particules.
Le matériau broyé est transporté vers la zone de classification de la roue par le flux d'air ascendant. Sous l'action de la force centrifuge de la roue de classification et de la force d'aspiration du ventilateur, la poudre grossière et la poudre fine sont séparées. Le flux d'air pénètre dans le séparateur à cyclone, la poussière fine est collectée par le filtre à manches et le gaz purifié est évacué par le ventilateur de tirage induit. Le broyeur à jet plat a une large gamme d'applications en raison de sa structure simple et de sa fabrication facile.
Structure : il est principalement composé d'une chambre de broyage, d'une ouverture de buse, d'une ouverture de décharge, d'une sortie d'air, d'une entrée d'air comprimé, d'une zone de classification, etc.
Principe de fonctionnement : L'air comprimé ou la vapeur surchauffée est transformé en flux d'air à grande vitesse à travers la buse. Lorsque le matériau est envoyé dans la chambre de concassage à travers le chargeur, il est cisaillé par le flux d'air à grande vitesse. Le fort impact et la friction intense font que le matériau est broyé en produits ultra-fins. Il est largement utilisé dans le broyage ultrafin de minéraux non métalliques et de matières premières chimiques. La limite de particules du produit dépend de la teneur en solides dans le courant de gaz confluent. Sous le rapport opposé de la consommation d'énergie unitaire, les produits fabriqués par le broyeur à jet sont plus raffinés, la distribution de la taille des particules est plus uniforme, l'activité est également plus grande et les performances de dispersion sont meilleures que le prix. En raison de l'effet de refroidissement Joule-Thomson causé par l'expansion adiabatique du gaz comprimé pendant le processus de broyage, certains matériaux à bas point de fusion ou sensibles à la chaleur peuvent être utilisés dans le processus de broyage.
La classification des broyeurs à jet comprend actuellement les cinq types suivants dans l'industrie. Ils peuvent être divisés en broyeurs à jet à disques horizontaux (plats), broyeurs à jet à tube circulant, broyeurs à jet cible, broyeurs à jet à contre-jet et broyeurs à jet à lit fluidisé.
Le principe du broyage par flux d'air : flux d'air comprimé sec sans huile ou trop de buses, le jet à grande vitesse entraîne le matériau à se déplacer à grande vitesse, provoquant la collision, le frottement et la compression du matériau. Le matériau broyé atteint la zone de classification avec le flux d'air, et le matériau qui répond aux exigences de finesse est finalement collecté par le collecteur. Si le matériau n'atteint pas la granulométrie requise, retournez dans la chambre de broyage, continuez le broyage jusqu'à ce que la finesse requise soit atteinte et arrêtez le réglage. En raison du gradient de vitesse élevé près de la buse, la plupart du broyage se produit près de la buse. Dans la chambre de broyage, la fréquence de collision des particules et des particules est beaucoup plus élevée que la fréquence de collision des particules et de la paroi de l'appareil. En d'autres termes, le principal effet de broyage du broyeur à jet est la collision ou le frottement entre les particules.
Application, technologie de traitement et développement de la poudre de silicium
La poudre de silice est constituée de quartz naturel (SiO2) ou de quartz fondu (SiO2 amorphe après fusion à haute température et refroidissement du quartz naturel), qui est broyé, broyé par billes (ou par vibration, broyeur à jet), flottation, purification par décapage, eau de haute pureté traitement, etc. Transformé en micro poudre.
La micropoudre de silicium est un matériau non métallique, inodore, non toxique et non polluant. Il présente les avantages d'une dureté élevée, d'une faible conductivité thermique, d'une résistance à haute température, d'une isolation et de propriétés chimiques stables.
Selon le niveau de poudre de silicium, il peut être divisé en : poudre de silicium ordinaire, poudre de silicium de qualité électrique, poudre de silicium fondu, poudre de silicium ultrafine, poudre de silicium sphérique. Selon le but, il peut être divisé en : poudre de silicone fine pour peinture et revêtement, poudre de silicone fine pour sol époxy, poudre de silicone fine pour caoutchouc, poudre de silicone fine pour mastic, poudre de silicone fine pour plastiques de qualité électronique et électrique, et fine poudre de silicium pour céramique de précision. Selon le processus de production, il peut être divisé en : poudre cristalline, poudre de cristobalite, poudre fondue et diverses poudres actives.
Application de poudre de silicium
Selon ses différents degrés de qualité, la poudre de microsilice peut être utilisée dans les domaines de production du caoutchouc, des plastiques, des peintures avancées, des revêtements, des matériaux réfractaires, de l'isolation électrique, des emballages électroniques, des céramiques de haute qualité, du moulage de précision, etc.
La poudre de silicium ordinaire est principalement utilisée pour la peinture de moulage de résine époxy, le matériau d'enrobage, la couche protectrice de baguette de soudage, le moulage de métal, la céramique, le caoutchouc de silicone, la peinture ordinaire, le revêtement et d'autres charges de l'industrie chimique. La poudre de silicium de qualité électrique est principalement utilisée pour le moulage isolant d'appareils et de composants électriques ordinaires, le moulage isolant d'appareils électriques à haute tension, les matériaux d'injection de processus APG (technologie de moulage automatique de gel sous pression de résine époxy), l'enrobage époxy et les industries de glaçure céramique haut de gamme.
Exigences de distribution de la taille des particules de poudre de silicium de qualité électrique et électronique
| Spécification/Maillage | Taille médiane des particules D50/μm | Surface spécifique/(cm2/g) | Granularité cumulative |
| 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% |
La micropoudre de silicium de qualité électronique est principalement utilisée pour les circuits intégrés et les composants électroniques, les matériaux d'emballage en plastique et les matériaux d'emballage, les matériaux de moulage en résine époxy, les matériaux d'enrobage et les peintures de haute qualité, les revêtements, les matières plastiques techniques, les adhésifs, le caoutchouc de silicone, le moulage de précision, de haute qualité charges de glaçure céramique et autres domaines chimiques. La consommation annuelle de composé de moulage époxy est de dizaines de milliers de tonnes et la teneur en poudre de silice dans la charge représente 70 à 90 %.
La teneur en SiO2 de la poudre de silicium ultra-fine de haute pureté est supérieure à 99,9 % et présente les caractéristiques d'une petite taille de particule, d'une grande surface spécifique, d'une pureté chimique élevée et d'une bonne capacité de remplissage. Principalement utilisé pour le composé de moulage plastique pour circuits intégrés à grande et très grande échelle, composé de moulage de composants électroniques, composé d'enrobage moulable époxy, revêtements de haute qualité, peintures, plastiques techniques, adhésifs, caoutchouc de silicone, moulage de précision, céramiques et produits chimiques avancés champ.
La poudre de silicium sphérique a un taux de remplissage élevé, et plus le coefficient de dilatation est petit, plus la conductivité thermique est faible ; le composé d'emballage en plastique a la concentration de contrainte la plus faible et la résistance la plus élevée ; le coefficient de frottement est faible et l'usure du moule est faible. Principalement utilisé dans les matériaux d'emballage en plastique électronique, les revêtements, les sols époxy, le caoutchouc de silicone et d'autres domaines.
Afin de mieux fusionner les charges minérales non métalliques avec des polymères de haut poids moléculaire, les minéraux non métalliques doivent être broyés, purifiés et modifiés. D'une manière générale, plus la granulométrie de la charge est petite et plus la dispersion est uniforme, meilleures sont les propriétés mécaniques du produit.
Broyage ultrafin de poudre de silicium
L'utilisation de minéraux de quartz naturels comme matières premières pour préparer des poudres ultrafines est non seulement pour répondre à la demande du marché, mais aussi pour mieux réduire la teneur en impuretés nocives de la poudre. Le minéral de quartz naturel contient un grand nombre d'inclusions et de fissures. L'utilisation de la technologie de concassage ultra-fin peut réduire considérablement le nombre de fissures et de défauts. Combiné avec le processus de purification, la teneur en impuretés nocives peut être mieux réduite. La préparation de poudre cristalline, de poudre de cristobalite, de poudre de fusion et de diverses poudres actives nécessite un processus de broyage et de classification.
Le choix du broyage ultra-fin et de l'équipement ultra-fin affectera directement le rendement, la qualité et la forme des particules de poudre du produit final. À l'heure actuelle, les combinaisons unitaires d'équipements de broyage ultra-fin et de broyage ultra-fin comprennent : broyeur à boulets plus nivellement, broyeur à vibration excentrique plus nivellement et broyeur à vibration plus nivellement.
Processus de production en circuit fermé de poudre de silicium classée par broyeur à bouletsLes caractéristiques de la ligne de production de classification de broyeur à boulets : grande production, fonctionnement simple de l'équipement, faibles coûts de maintenance, sélection flexible des supports de broyage et des revêtements, faible pollution pour le traitement de haute pureté des matériaux, fonctionnement global fiable de l'équipement et produit stable qualité. L'application de poudre de silicium peut donner au produit une blancheur élevée, une bonne brillance et un indice de qualité stable. La production de poudre de silicium ultrafine de haute pureté est obtenue par une pulvérisation ultrafine supplémentaire ou un broyage et une classification sur la base de la préparation de sable de haute pureté.
Modification de surface de poudre de silicium
L'effet de l'agent de couplage au silane appliqué à la modification de surface de la poudre de silicium est très idéal. Il peut transformer l'hydrophilie de la poudre de silice en une surface organique-phile, et peut également améliorer la mouillabilité des matériaux polymères organiques à sa poudre, et faire en sorte que la poudre de silice et les matériaux polymères organiques réalisent une forte interface de liaison covalente à travers des groupes fonctionnels. .
L'effet d'application de l'agent de couplage au silane est lié au type sélectionné, au dosage, aux conditions d'hydrolyse, aux caractéristiques du substrat, aux occasions d'application, aux méthodes et aux conditions des matériaux polymères organiques.
Sphéralisation de la poudre de silice
À l'heure actuelle, 97 % des matériaux d'emballage de circuits intégrés (CI) utilisent un composé de moulage époxy (CEM), et dans la composition de l'EMC, la micropoudre de silicium est la plus utilisée, représentant 70 à 90 % de la masse du composé de moulage époxy. Par rapport à la micropoudre de silicium angulaire, la micropoudre de silicium annulaire a un taux de remplissage plus élevé, un coefficient de dilatation thermique plus faible, une conductivité thermique plus faible, une concentration de contrainte moindre, une résistance plus élevée et de meilleures performances des dispositifs microélectroniques produits. Par conséquent, en plus des particules de haute pureté et ultrafines, la sphéroïdisation des particules est également devenue l'une des tendances de développement des micropoudres de silicium.
Les méthodes actuelles de préparation de poudre de silicium sphérique peuvent être divisées en méthodes physiques et méthodes chimiques. Les méthodes physiques sont les suivantes : méthode de fusion à la flamme, méthode de pulvérisation de fusion à haute température, méthode de combustion auto-propageante à basse température, méthode au plasma et sphéroïdisation par calcination à haute température. Les méthodes chimiques comprennent : la méthode en phase gazeuse, la méthode de synthèse hydrothermale, la méthode sol-gel, la méthode de précipitation, la méthode de microémulsion, etc. Dans les méthodes chimiques, en raison de l'agglomération importante de particules, de la plus grande surface spécifique du produit et de la grande valeur d'absorption d'huile, il est difficile de mélanger avec de la résine époxy lorsqu'une grande quantité est remplie. Par conséquent, l'industrie actuelle adopte principalement des méthodes physiques.
Aperçu du développement de l'industrie de la poudre de silicium
L'industrie de la poudre de silicium est une industrie à forte intensité de capital, de technologie et de ressources. Avec le développement des industries de haute technologie, les micro-poudres de silicium sont devenues de plus en plus utilisées et de plus en plus utilisées. La demande mondiale de poudre de silicium ultra-pur de haute pureté se développera rapidement avec le développement de l'industrie des circuits intégrés. On estime que la demande mondiale augmentera à un taux de 20 % au cours des 10 prochaines années. La poudre de silicium ultrafine et de haute pureté est devenue un point chaud pour le développement de l'industrie, la poudre de silicium sphérique est devenue la direction du développement de l'industrie et la technologie de modification de surface a été intensifiée.
Source de l'article : China Powder Network
Caractéristiques importantes du broyeur à jet
Le broyeur à jet est l'air comprimé accéléré par la buse Laval dans un flux d'air supersonique puis injecté dans la zone de concassage pour rendre le matériau fluidisé (le flux d'air se dilate en une suspension en lit fluidisé et en ébullition et entre en collision les uns avec les autres), de sorte que chaque particule a le même état de mouvement.
En tant qu'équipement important pour le broyage ultra-fin, le broyeur à jet a été largement utilisé dans les produits chimiques, pharmaceutiques, matériaux de batterie, métallurgie, talc, quartz, graphite, abrasifs, matériaux ignifuges, céramiques, pigments, additifs alimentaires, pigments et autres produits secs. matériaux en poudre. Broyage ultra-fin ultra-pur.
Caractéristiques du broyeur à jet
En plus de la granulométrie fine, les produits de broyage à jet ont également les caractéristiques d'une distribution granulométrique étroite, d'une surface de particules lisse, d'une forme de particules régulière, d'une pureté élevée, d'une activité élevée et d'une bonne dispersibilité.
Étant donné que le gaz comprimé est adiabatique pendant le processus de concassage, l'expansion produit un effet de refroidissement Joule-Thomson, il convient donc également au concassage ultrafin de matériaux à bas point de fusion et sensibles à la chaleur.
Principe de fonctionnement du broyeur à jet
L'air comprimé sec et sans huile ou la vapeur surchauffée est pulvérisé à grande vitesse à travers la buse, et le jet à grande vitesse déplace la matière animale à grande vitesse, provoquant la collision, la friction et l'écrasement de la matière. Les matériaux pulvérisés arrivent dans la zone de classification avec le flux d'air, et les matériaux qui répondent aux exigences de finesse sont collectés par le collecteur. Les matériaux qui ne répondent pas aux exigences sont renvoyés dans la chambre de broyage pour continuer le broyage jusqu'à ce qu'ils atteignent la finesse requise et soient collectés.
En raison du gradient de vitesse élevé près de la buse, la majeure partie de la pulvérisation se produit près de la buse. Dans la chambre de broyage, la fréquence des collisions particule à particule est beaucoup plus élevée que celle des collisions particule-paroi. Par conséquent, le principal effet de broyage dans les broyeurs à jet est l'impact ou la friction entre les particules.