Làm thế nào để nghiền nát vật liệu siêu cứng?
Vật liệu siêu cứng chủ yếu đề cập đến các vật liệu như kim cương, boron nitrit khối, corundum, cacbua silic, v.v., cứng hơn nhiều so với các vật liệu khác. Vật liệu siêu cứng thích hợp để chế tạo các công cụ gia công các vật liệu khác, đặc biệt là trong gia công vật liệu cứng. Họ có những lợi thế không thể so sánh được và chiếm một vị trí quan trọng không thể thay thế. Vì lý do này, vật liệu siêu cứng đã được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Vậy làm thế nào để đạt được độ mài siêu mịn của vật liệu siêu cứng?
1. Phương pháp nghiền cơ học truyền thống
Phương pháp nghiền sớm nhất là nghiền vật liệu cứng thành các hạt nhỏ hơn thông qua một loạt thiết bị cơ khí. Thiết bị chính của phương pháp này bao gồm máy nghiền hàm, máy nghiền hình nón, máy nghiền tác động, v.v. Ưu điểm của phương pháp nghiền cơ học truyền thống là có thể áp dụng cho nhiều loại vật liệu khác nhau và giá thành tương đối thấp. Tuy nhiên, hiệu quả nghiền cơ học không cao, mức độ nghiền vật liệu khó kiểm soát chính xác, dễ phát sinh bụi và tiếng ồn.
2. Phương pháp mài áp suất cao
Phương pháp mài cao áp là phương pháp nghiền các vật liệu cứng bằng cách sử dụng áp suất cao gây ra nhiều va chạm, ma sát dưới tác dụng của các hạt mài mòn. So với các phương pháp nghiền cơ học truyền thống, phương pháp nghiền áp suất cao có thể nghiền nát vật liệu cứng hiệu quả hơn, có thể kiểm soát chính xác mức độ nghiền và các hạt bột tạo ra đều và mịn. Tuy nhiên, phương pháp mài áp suất cao có giá thành cao, vận hành khó khăn và cần có công nghệ, thiết bị chuyên nghiệp.
3. Nghiền siêu âm
Nghiền siêu âm là phương pháp nghiền các hạt vật liệu bằng cách sử dụng rung động tần số cao của siêu âm. Phương pháp này phù hợp với các vật liệu có độ cứng cao, dễ biến dạng, có ưu điểm là hiệu suất nghiền cao, hạt bột mịn và đồng đều, vận hành thuận tiện. Tuy nhiên, mức độ nghiền của máy nghiền siêu âm rất khó kiểm soát và yêu cầu thiết bị rất cao.
Suy nghĩ về việc nâng cao hiệu quả nghiền của máy nghiền
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả nghiền bao gồm nhiều khía cạnh, chẳng hạn như liệu thiết kế quy trình, bố trí, lựa chọn thiết bị, nguyên liệu thô, lựa chọn tham số quy trình, v.v. có hợp lý hay không, liệu trình độ đào tạo nhân sự và vận hành, quản lý hệ thống có phù hợp hay không, v.v. Nói chung Nói cách khác, thiết kế quy trình, bố trí và lựa chọn thiết bị là cố định sau khi nhà máy được xây dựng và rất khó thay đổi. Để đạt được hoặc thậm chí vượt mục tiêu thiết kế, điều đó phụ thuộc vào việc quản lý, kiểm soát vận hành và chuyển đổi kỹ thuật. Chẳng hạn như quản lý nguyên liệu thô; lựa chọn tham số quá trình; điều chỉnh kết cấu nhà máy; và chất lượng của người vận hành, tính ổn định của việc điều khiển, v.v.
1. Những thay đổi và phản hồi đối với nguyên liệu vào nhà máy
1.1 Kích thước hạt nguyên liệu đưa vào máy nghiền
Hệ thống nghiền xi măng của công ty là một máy nghiền mạch hở được cải tiến với máy nghiền con lăn trước. Nhờ quá trình ép đùn và nghiền của máy ép con lăn trước máy nghiền, sau đó là sự phân tán và phân loại, kích thước hạt và khả năng nghiền của vật liệu đưa vào máy nghiền đã được cải thiện rất nhiều. Kích thước hạt ban đầu của nguyên liệu vào máy nghiền là 20-40 mm, sau khi biến tính, hầu hết nguyên liệu vào máy nghiền đều là bột.
1.2 Khả năng nghiền của nguyên liệu vào máy nghiền
Trong số các nguyên liệu đưa vào máy nghiền, khó nghiền nhất là clanhke. Clinker có cấu trúc dày đặc, kết tinh tốt và không dễ nghiền.
1.3 Độ ẩm của nguyên liệu vào máy nghiền
Kết hợp với phân tích của chuyên gia và nhiều thử nghiệm, kinh nghiệm của chúng tôi là độ ẩm toàn diện của nguyên liệu đưa vào nhà máy được kiểm soát ở mức khoảng 2,0%.
1.4 Nhiệt độ nguyên liệu vào máy nghiền
Nhiệt độ của nguyên liệu vào máy nghiền cũng ảnh hưởng lớn đến sản lượng của máy nghiền và chất lượng xi măng. Nhiệt độ thích hợp của nguyên liệu vào máy nghiền đóng vai trò sấy khô tốt, đồng thời có thể kiểm soát nhiệt độ trong máy nghiền một cách hiệu quả để đảm bảo điều kiện nghiền tốt, tránh hiện tượng "bọc bóng" và mất nước thạch cao.
2. Hiệu chỉnh bi thép và thép rèn
Bi thép và thép rèn vẫn còn phổ biến trong sản xuất xi măng làm vật liệu nghiền. Ngoài yêu cầu về vật liệu, cấp độ và tỷ lệ lấp đầy là hai chỉ số quan trọng. Việc chúng có hợp lý hay không không chỉ ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản xuất xi măng mà còn ảnh hưởng đến điện năng tiêu thụ của xi măng, từ đó trực tiếp dẫn đến sự thay đổi về giá thành. Với việc triển khai các tiêu chuẩn xi măng mới ở nước tôi và cải thiện các yêu cầu trong xây dựng bê tông, các yêu cầu cao hơn về độ mịn và cấp phối hạt của xi măng, do đó, các yêu cầu cao hơn được đặt ra đối với hệ thống nghiền xi măng. Vì vậy, trong quản lý sản xuất xi măng cần chú ý đến hai vấn đề này.
3. Điều chỉnh kết cấu nhà máy
Nhà máy xi măng thường được chia thành 2 đến 3 buồng. Theo tình hình của công ty, sau khi bổ sung hệ thống ép con lăn trước máy nghiền, kích thước hạt của máy nghiền giảm đi rất nhiều, chức năng nghiền và nghiền thô của buồng thứ nhất bị suy yếu, chiều dài của buồng thứ hai và thứ ba tăng lên. để nâng cao năng suất nghiền. Đồng thời, tấm lót, dạng tấm phân vùng và kích thước của lỗ ghi cũng được điều chỉnh tương ứng, bên trong máy nghiền được bổ sung một thiết bị sàng lọc, có tác dụng tốt. Ngoài ra, ổ trục máy nghiền được thay đổi từ ổ trượt sang ổ lăn, giúp giảm dòng khởi động và dòng làm việc, giảm lượng bảo trì và cải thiện tốc độ vận hành. Do giảm mức sử dụng năng lượng, có thể thêm một lượng bi thép và tải rèn thép nhất định, do đó hiệu suất động cơ được cải thiện, giảm công việc vô ích và có thể tăng sản lượng hàng giờ, giúp cải thiện hiệu quả hoạt động của cối xay.
Ứng dụng có giá trị cao của bột vi silicon
Bột silicon là vật liệu phi kim loại vô cơ không độc hại, không mùi, không gây ô nhiễm, được làm từ thạch anh tự nhiên (SiO2) hoặc thạch anh nung chảy (SiO2 vô định hình sau khi thạch anh tự nhiên được nung chảy ở nhiệt độ cao và làm nguội) thông qua nhiều quá trình như nghiền, nghiền bi (hoặc rung, nghiền luồng không khí), tuyển nổi, rửa và tinh chế axit, và xử lý nước có độ tinh khiết cao.
1 Ứng dụng trong tấm mạ đồng
Bột silicon là một chất độn chức năng. Khi được thêm vào các tấm phủ đồng, nó có thể cải thiện khả năng cách nhiệt, độ dẫn nhiệt, độ ổn định nhiệt, khả năng chống axit và kiềm (trừ HF), chống mài mòn, chống cháy, độ bền uốn và độ ổn định kích thước của tấm laminate, giảm tốc độ giãn nở nhiệt của các lớp mỏng, và cải thiện hằng số điện môi của các lớp phủ đồng. Đồng thời, do nguồn nguyên liệu thô dồi dào và giá thành của vi bột silicon thấp nên nó có thể giảm giá thành của tấm cán mỏng phủ đồng nên ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp cán tấm phủ đồng ngày càng trở nên rộng rãi.
Bột silicon tinh thể siêu mịn
Kích thước hạt trung bình của bột silicon siêu mịn hiện được sử dụng trong các tấm mạ đồng là 1-10 micron. Khi chất nền của các sản phẩm điện tử phát triển theo hướng siêu mỏng, chất độn bắt buộc phải có kích thước hạt nhỏ hơn. Trong tương lai, tấm laminate phủ đồng sẽ sử dụng chất độn siêu mịn với kích thước hạt trung bình khoảng 0,5-1 micron.
Bột silicon hợp nhất
Bột silicon hợp nhất là một loại bột làm từ thạch anh tự nhiên, được nấu chảy ở nhiệt độ cao và làm mát bằng silicon dioxide vô định hình làm nguyên liệu chính, sau đó được xử lý bằng một quy trình độc đáo. Sự sắp xếp cấu trúc phân tử của nó thay đổi từ sự sắp xếp có trật tự sang sự sắp xếp không có trật tự. Do độ tinh khiết cao, nó có các đặc tính hóa học ổn định như hệ số giãn nở tuyến tính cực thấp, bức xạ điện từ tốt và khả năng chống ăn mòn hóa học và thường được sử dụng trong sản xuất các tấm mạ đồng tần số cao.
Bột silicon tổng hợp
Bột vi mô silicon tổng hợp là vật liệu bột silicon dioxide pha thủy tinh được làm từ thạch anh tự nhiên và các khoáng chất phi kim loại vô cơ khác (như oxit canxi, oxit boron, oxit magiê, v.v.) thông qua quá trình trộn, nấu chảy, làm mát, nghiền, nghiền, phân loại và các quá trình khác. Độ cứng Mohs của vi bột silicon tổng hợp là khoảng 5, thấp hơn đáng kể so với vi bột silicon nguyên chất.
Bột silicon hình cầu
Bột silicon hình cầu là vật liệu vi bột silicon hình cầu có các hạt đồng nhất, không có góc nhọn, diện tích bề mặt riêng nhỏ, tính lưu động tốt, ứng suất thấp và mật độ khối nhỏ, được làm từ bột silicon góc không đều được chọn lọc làm nguyên liệu thô và được xử lý bằng nhiệt độ cao gần phương pháp nóng chảy và gần hình cầu.
Bột silicon hoạt tính
Sử dụng vi bột silicon được xử lý tích cực làm chất độn có thể cải thiện đáng kể khả năng tương thích của vi bột silicon và hệ thống nhựa, đồng thời cải thiện hơn nữa khả năng chống ẩm, nhiệt và độ tin cậy của tấm ốp đồng. Hiện nay, các sản phẩm vi bột silicon hoạt tính trong nước không lý tưởng vì chúng chỉ được trộn đơn giản với các chất liên kết silicon. Bột dễ kết tụ khi trộn với nhựa. Nhiều bằng sáng chế nước ngoài đã đề xuất xử lý tích cực vi bột silicon.
2 Ứng dụng trong vật liệu trồng chậu nhựa epoxy cao cấp
Vật liệu làm bầu nhựa Epoxy được sử dụng rộng rãi trong quá trình làm bầu của ngành sản xuất thiết bị điện tử. Bầu là một quá trình vận hành sử dụng vật liệu làm bầu để sắp xếp, lắp ráp, liên kết, kết nối, bịt kín và bảo vệ hợp lý các bộ phận khác nhau của thiết bị điện theo các yêu cầu quy định. Chức năng của nó là tăng cường tính toàn vẹn của các thiết bị điện tử, cải thiện khả năng chống va đập và rung động bên ngoài, cải thiện khả năng cách điện giữa các bộ phận bên trong và mạch của thiết bị điện tử, tránh tiếp xúc trực tiếp với các bộ phận và mạch bên trong của thiết bị điện tử, đồng thời cải thiện khả năng chống nước, chống bụi và hiệu suất chống ẩm của các thiết bị điện tử.
3 Ứng dụng trong khuôn nhựa epoxy
Hợp chất đúc epoxy (EMC), còn được gọi là hợp chất đúc nhựa epoxy hoặc hợp chất đúc epoxy, là một hợp chất đúc bột được làm từ nhựa epoxy làm nhựa nền, nhựa phenolic hiệu suất cao làm chất đóng rắn, bột vi silicon và các chất độn khác, và một loạt các chất phụ gia. 97% vật liệu đóng gói mạch tích hợp (IC) toàn cầu sử dụng hợp chất đúc epoxy (EMC). Quá trình đúc là đùn EMC vào một khoang khuôn đặc biệt bằng cách đúc chuyển, nhúng chip bán dẫn vào đó và hoàn thành việc liên kết ngang và đúc khuôn để tạo thành một thiết bị bán dẫn có hình dạng cấu trúc nhất định. Trong thành phần của EMC, vi bột silicon là chất độn được sử dụng nhiều nhất, chiếm từ 70% đến 90% trọng lượng của hợp chất đúc epoxy.
Yêu cầu chất lượng cát thạch anh dùng cho các loại kính
Silicon dioxide là cấu trúc chính của thủy tinh, có thể đảm bảo thủy tinh có độ bền cao và ổn định hóa học tốt. Vì vậy, cát thạch anh là nguyên liệu khoáng công nghiệp quan trọng nhất trong ngành thủy tinh, bao gồm kính phẳng, kính hàng ngày, kính siêu trắng, kính quang điện, kính thạch anh, v.v.
Yêu cầu chất lượng của cát thạch anh trong ngành thủy tinh chủ yếu được phản ánh ở ba khía cạnh: thành phần hóa học, độ ổn định và kích thước hạt. Các sản phẩm thủy tinh khác nhau có yêu cầu chất lượng khác nhau đối với cát thạch anh.
1. Kính phẳng
Các thị trường hạ nguồn kính phẳng khác nhau có yêu cầu khác nhau đối với các chỉ số cát thạch anh. Theo thành phần hóa học và kích thước hạt, cát thạch anh được sử dụng trong toàn bộ ngành công nghiệp kính phẳng có thể được chia thành hai loại: Loại I và Loại II. Loại I có hàm lượng Al2O3 thấp và Loại II có hàm lượng Al2O3 cao.
2. Kính hàng ngày
Các sản phẩm thủy tinh hàng ngày chủ yếu bao gồm ly chai, ly dụng cụ, ly dụng cụ và ly dược phẩm, cung cấp nhiều loại bao bì khác nhau và đáp ứng nhu cầu tiêu dùng xã hội cho các ngành như thực phẩm, sản xuất bia, đồ uống và y học. Cát thạch anh là nguyên liệu có số lượng mẻ thủy tinh hàng ngày lớn nhất. Nhiệt độ nóng chảy của cát thạch anh cao tới khoảng 1730oC và kích thước hạt thạch anh có tác động lớn nhất đến sự hình thành thủy tinh.
Trong thực tế sản xuất, các hạt thạch anh phải có hình dạng góc cạnh, diện tích bề mặt lớn và không dễ phân tầng. Phạm vi kích thước hạt là 60-140 lưới.
3. Kính siêu trắng
Kính siêu trắng là loại kính vật liệu mới có độ truyền ánh sáng cực cao (độ truyền ánh sáng ≥ 91,5%), hàm lượng tạp chất sắt về cơ bản được kiểm soát trong khoảng 100 ~ 150ppm và bề ngoài cực kỳ trong suốt. Tên gọi khác của kính siêu trắng là kính có hàm lượng sắt thấp và kính có độ trong suốt cao.
Nguyên liệu thô để sản xuất thủy tinh siêu trắng chủ yếu bao gồm cát thạch anh, fenspat, dolomit, đá vôi, kiềm nặng, nhôm hydroxit, natri sunfat, natri pyroantimonate và antimon trioxide, v.v., và yêu cầu về tỷ lệ nguyên liệu thô khác nhau là rất cao. nghiêm ngặt. Để đáp ứng yêu cầu sử dụng kính siêu trắng, ngành kính đã có những quy định nghiêm ngặt về thành phần của kính siêu trắng.
4. Kính quang điện
Kính quang điện chủ yếu được lắp đặt trên lớp ngoài cùng của mô-đun quang điện để ngăn chặn ảnh hưởng của độ ẩm và khí ăn mòn, đồng thời bảo vệ các tế bào và điện cực. So với kính thông thường, kính quang điện cần có hàm lượng sắt thấp, độ truyền ánh sáng cao, chống va đập, chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao và các đặc tính khác. Kính nổi siêu trắng và kính cuộn siêu trắng có thể đáp ứng được các yêu cầu trên. Trong số đó, kính cuộn siêu trắng được sử dụng cho các tế bào silicon tinh thể và là sản phẩm chủ đạo của thủy tinh quang điện, trong khi kính nổi siêu trắng chủ yếu được sử dụng cho các tế bào màng mỏng.
Các ion sắt trong cát thạch anh rất dễ bị nhuộm màu. Để đảm bảo độ truyền năng lượng mặt trời cao của kính nguyên bản, hàm lượng sắt trong kính quang điện phải thấp hơn so với kính thông thường. Phải sử dụng cát thạch anh có hàm lượng sắt thấp, độ tinh khiết silic cao và hàm lượng tạp chất thấp.
5. Thủy tinh thạch anh
Thủy tinh thạch anh được mệnh danh là “vương miện” của vật liệu thủy tinh. Nó là một loại thủy tinh có SiO2 là một thành phần duy nhất và có các đặc tính cơ, nhiệt, quang và điện tuyệt vời. Nó đóng một vai trò không thể thay thế trong chất bán dẫn, thiết bị quang học, thông tin quang học, năng lượng mặt trời và các ngành công nghiệp khác. Cát thạch anh có độ tinh khiết cao hiện là nguyên liệu chính để thay thế quặng tinh thể và nấu chảy thủy tinh thạch anh. Thủy tinh thạch anh được sản xuất bằng quy trình nấu chảy điện và quy trình lọc khí sử dụng cát thạch anh có độ tinh khiết cao làm nguyên liệu thô.
Năm lý do có thể khiến hiệu suất nghiền của máy nghiền bi thấp
Hiệu suất nghiền của máy nghiền bi bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, bao gồm: chuyển động của bi thép trong thùng, tốc độ quay, lượng bổ sung và kích thước của bi thép, mức độ vật liệu và việc sử dụng chất trợ nghiền. Những yếu tố này có tác động đến hiệu quả của máy nghiền bi ở một mức độ nhất định.
1. Sơ đồ chuyển động của bi thép trong thùng
Nói chính xác, ở một mức độ nhất định, kiểu chuyển động của vật liệu nghiền trong thùng ảnh hưởng đến hiệu quả nghiền của máy nghiền bi.
Môi trường làm việc của máy nghiền bi được chia thành các loại sau:
(1) Trong các khu vực chuyển động xung quanh và rơi xuống, lượng lấp đầy trong thùng nhỏ hoặc thậm chí không tồn tại, do đó vật liệu có thể tạo ra chuyển động tròn đều hoặc chuyển động rơi trong thùng và xác suất va chạm giữa các quả bóng thép tăng lên , gây mòn giữa bi thép và lớp lót, càng làm giảm hiệu suất của máy nghiền bi;
(2) Trong khu vực chuyển động rơi, lượng lấp đầy là phù hợp. Lúc này, các bi thép tác động lên vật liệu khiến hiệu suất của máy nghiền bi tương đối cao;
(3) Tại khu vực xung quanh tâm máy nghiền bi, các bi thép có chuyển động tròn hoặc chuyển động hỗn hợp chuyển động rơi và chuyển động rơi, làm hạn chế phạm vi chuyển động của các bi thép và giảm mài mòn, va đập;
(4) Trong vùng trống, các bi thép không chuyển động. Nếu lượng đổ đầy quá lớn, phạm vi chuyển động của bi thép nhỏ hoặc không di chuyển sẽ gây lãng phí tài nguyên và dễ khiến máy nghiền bi gặp trục trặc.
2. Tốc độ quay
Một thông số làm việc quan trọng của máy nghiền bi là tốc độ quay, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất nghiền của máy nghiền bi. Khi xem xét tốc độ quay, tỷ lệ lấp đầy cũng cần được xem xét. Tỷ lệ lấp đầy có tương quan dương với tốc độ quay. Khi thảo luận về tốc độ quay ở đây, hãy giữ tốc độ lấp đầy không đổi. Bất kể trạng thái chuyển động của tải bóng là gì thì sẽ có tốc độ quay tối ưu ở một tốc độ lấp đầy nhất định.
Khi tốc độ lấp đầy không đổi và tốc độ quay thấp, năng lượng mà quả bóng thép thu được thấp và năng lượng tác động lên vật liệu thấp. Nó có thể thấp hơn ngưỡng nghiền hạt quặng, dẫn đến tác động không hiệu quả lên hạt quặng, tức là hạt quặng sẽ không bị nghiền nát nên hiệu suất nghiền ở tốc độ thấp.
3. Bổ sung và kích thước của bi thép
Nếu lượng bi thép thêm vào không phù hợp, đường kính và tỷ lệ bi không hợp lý thì hiệu quả nghiền sẽ giảm. Máy nghiền bi dễ bị mài mòn hơn trong quá trình vận hành, một phần lớn nguyên nhân là do việc bổ sung bi thép bằng tay không được kiểm soát tốt dẫn đến tích tụ bi thép và hiện tượng kẹt bi, từ đó gây ra những hiện tượng nhất định. đeo trên máy.
4. Cấp vật liệu
Mức vật liệu ảnh hưởng đến tốc độ làm đầy, do đó ảnh hưởng đến hiệu quả nghiền của máy nghiền bi. Nếu mức nguyên liệu quá cao sẽ gây tắc nghẽn than trong máy nghiền bi. Vì vậy, việc giám sát hiệu quả mức độ vật liệu là rất quan trọng. Đồng thời, mức tiêu thụ năng lượng của máy nghiền bi cũng liên quan đến mức độ vật liệu. Đối với hệ thống sản xuất bột dạng lưu trữ trung gian, mức tiêu thụ điện năng của máy nghiền bi chiếm khoảng 70% mức tiêu thụ điện năng của hệ thống sản xuất bột và khoảng 15% mức tiêu thụ điện năng của nhà máy. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hệ thống sản xuất bột loại lưu trữ trung gian, nhưng dưới ảnh hưởng của nhiều yếu tố, việc kiểm tra hiệu quả mức độ nguyên liệu là rất cần thiết.
5. Lựa chọn lớp lót
Lớp lót của máy nghiền bi không chỉ có thể làm giảm hư hỏng cho xi lanh mà còn truyền năng lượng cho môi trường nghiền. Một trong những yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất nghiền của máy nghiền bi được xác định bởi bề mặt làm việc của lớp lót. Trong thực tế, người ta biết rằng để giảm thiệt hại cho xi lanh và nâng cao hiệu quả mài, cần phải giảm độ trượt giữa môi trường mài và lớp lót. Do đó, phương pháp chính là thay đổi hình dạng bề mặt làm việc của lớp lót và tăng hệ số ma sát giữa lớp lót và môi trường mài. Các lớp lót bằng thép mangan cao đã được sử dụng trước đây, và bây giờ có lớp lót cao su, lớp lót từ tính, lớp lót xoắn ốc góc, v.v. Những lớp lót được sửa đổi này không chỉ có hiệu suất cao hơn lớp lót bằng thép mangan cao mà còn có thể kéo dài tuổi thọ của quả bóng một cách hiệu quả cối xay.
Những cải tiến có mục tiêu trong chuyển động của bi thép của máy nghiền bi, tốc độ quay, việc bổ sung và kích thước của bi thép, mức độ vật liệu và vật liệu lót có thể cải thiện hiệu quả nghiền một cách hiệu quả.
Giới thiệu thiết bị nghiền siêu mịn bột màu
Kích thước hạt là một trong những chỉ số quan trọng của sắc tố. Nói chung, yêu cầu các hạt sắc tố phải có dạng vật lý ổn định, kích thước hạt đồng đều và khả năng phân tán tốt mà không bị kết tụ hoặc kết tủa.
Hiện nay, các thiết bị nghiền siêu mịn phổ biến bao gồm máy nghiền luồng không khí, máy nghiền siêu mịn tác động cơ học, máy nghiền bi khuấy, máy nghiền cát, máy rung, máy nghiền keo, máy nghiền phản lực cao áp, máy nghiền bi hành tinh, máy nghiền con lăn, máy nghiền con lăn vòng, v.v.
1. Máy nghiền dòng khí
Máy nghiền dòng khí là một trong những thiết bị nghiền siêu mịn quan trọng nhất và độ mịn của sản phẩm thường có thể đạt tới 1-45μm.
Nguyên tắc làm việc:
Sử dụng không khí áp suất cao, khí trơ hoặc hơi quá nhiệt để giãn nở và hạ nhiệt để tạo thành trường dòng chảy tốc độ cao, khiến các hạt vật chất va chạm, cọ xát và cắt với nhau trong trường dòng phản lực để đạt được sự tinh lọc vật liệu. Các loại phổ biến bao gồm loại phẳng, loại phản lực ngược tầng sôi, loại ống tuần hoàn, loại phun đối diện, loại mục tiêu và hàng tá thông số kỹ thuật.
2. Máy nghiền siêu mịn tác động cơ học
Máy nghiền siêu mịn tác động cơ học là thiết bị nghiền siêu mịn được sử dụng rộng rãi trong ngành khoáng sản phi kim loại trong nước. Độ mịn của sản phẩm thường có thể đạt tới d97=10μm, nghĩa là cái gọi là lưới 1250. Nó có thể tạo ra các sản phẩm bột siêu mịn với d97=5-7μm sau khi được trang bị bộ phân loại mịn hiệu suất cao.
Nguyên tắc làm việc:
Sử dụng thân quay (thanh, búa, lưỡi dao…) quay với tốc độ cao quanh trục ngang hoặc dọc, nguyên liệu bị tác động mạnh khiến nó va đập và va chạm với một vật thể hoặc hạt cố định và thiết bị nghiền siêu mịn nghiền nát các hạt với lực mạnh hơn có hai tác dụng nghiền là va đập và ma sát, đồng thời có tác dụng nghiền luồng không khí.
3. Máy nghiền bi khuấy
Máy nghiền bi khuấy là một loại thiết bị nghiền siêu mịn bao gồm một xi lanh cố định chứa đầy vật liệu nghiền và một máy khuấy quay. Độ mịn của sản phẩm có thể đạt dưới 1μm.
Nguyên tắc làm việc:
Môi trường khuấy được khuấy bằng máy khuấy để tạo ra chuyển động không đều và vật liệu chịu tác động hoặc sốc, cắt, ma sát và các tác động khác để nghiền nát vật liệu, bao gồm máy khuấy không liên tục, máy khuấy liên tục, máy khuấy xoắn ốc, máy nghiền tháp, máy mài và bong tróc, v.v.
4. Máy nghiền cát
Máy nghiền cát là một dạng máy nghiền khuấy khác, được đặt tên vì ban đầu nó sử dụng cát tự nhiên và hạt thủy tinh làm vật liệu nghiền. Nó có thể được chia thành loại mở và loại đóng, mỗi loại có thể được chia thành loại dọc và loại ngang.
Nguyên tắc làm việc:
Bùn đã được khuấy và trộn trong thùng bùn ở tốc độ cao được bơm vào buồng nghiền kín bằng cách bơm và tiếp xúc với vật liệu nghiền quay tốc độ cao, để các hạt rắn trong vật liệu và vật liệu nghiền tạo ra mạnh hơn các hiệu ứng va chạm, ma sát và cắt với nhau, để đẩy nhanh quá trình nghiền các hạt và phân tán cốt liệu.
5. Máy nghiền rung
Máy nghiền rung là thiết bị nghiền mịn và siêu mịn sử dụng vật liệu nghiền (hình cầu hoặc hình que) để tác động, chà xát, cắt và các tác động khác lên vật liệu trong xi lanh rung tần số cao để nghiền nát vật liệu. Nó có thể xử lý các sản phẩm bột siêu mịn có kích thước hạt trung bình 1μm hoặc thậm chí nhỏ hơn 1μm. Đối với các vật liệu có độ giòn cao hơn, có thể thu được các sản phẩm dưới micromet tương đối dễ dàng.
6. Máy nghiền keo
Máy nghiền keo là một loại thiết bị mới để xử lý hạt siêu mịn ướt, thích hợp cho nhiều loại nhũ hóa, phân tán, nghiền và nghiền. Kích thước hạt của sản phẩm được xử lý có thể đạt từ vài micron đến dưới 1 micron.
7. Máy nghiền phản lực cao áp
Loại thiết bị này sử dụng lực tác động mạnh của tia phun áp suất cao và hiệu ứng tạo bọt sau khi áp suất giảm đột ngột làm nghiền nát vật liệu do va đập, nổ. Kích thước hạt trung bình của sản phẩm có thể được điều chỉnh trong khoảng 1-20μm.
8. Máy nghiền con lăn vòng, máy nghiền con lăn áp lực
Máy nghiền con lăn vòng và máy nghiền con lăn áp lực đều sử dụng công nghệ ép đùn và nghiền lớp vật liệu để đạt được khả năng nghiền vật liệu siêu mịn. Nghĩa là, vật liệu tạo ra sự tập trung ứng suất dưới áp suất cao, gây ra các vết nứt và giãn nở, sau đó tạo ra nhiều vết nứt vi mô, hình thành các vết nứt bề mặt và cuối cùng đạt được hiện tượng nghiền nát vật liệu.
Tại sao cát thạch anh cần sửa đổi?
Những lý do tại sao cát thạch anh cần sửa đổi chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
thay đổi tính chất bề mặt
Sự biến đổi bề mặt của cát thạch anh có thể làm thay đổi các tính chất vật lý và hóa học của nó như tính ưa mỡ, độ ẩm, tốc độ hấp thụ dầu và độ nhớt. Những thay đổi này giúp cải thiện hiệu suất của cát thạch anh trong nhiều ứng dụng.
Cải thiện khả năng tương thích với các polyme hữu cơ
Khi cát thạch anh được sử dụng làm chất độn, điều rất quan trọng là phải cải thiện khả năng tương thích, ái lực, độ phân tán và tính lưu động của nó với các polyme hữu cơ. Thông qua việc sửa đổi bề mặt, những đặc tính này có thể được cải thiện đáng kể, cho phép cát thạch anh trộn và kết hợp tốt hơn với các vật liệu như nhựa.
Tăng cường hiệu suất hấp phụ
Sự biến đổi bề mặt của cát thạch anh cũng có thể cải thiện hiệu suất hấp phụ của nó đối với các ion kim loại nặng. Ví dụ, bằng cách biến đổi nó bằng các muối kim loại như nhôm clorua và magie clorua, hiệu quả hấp phụ của cát thạch anh đối với các ion kim loại nặng có thể được cải thiện đáng kể.
Mở rộng lĩnh vực ứng dụng
Sửa đổi bề mặt là một cách hiệu quả để mở ra các lĩnh vực ứng dụng mới của cát thạch anh. Thông qua sửa đổi, vật liệu lọc đã được sửa đổi có hiệu suất hấp phụ tuyệt vời và độ bền cơ học nhất định có thể được tạo ra, được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước, lọc không khí và các lĩnh vực khác.
Tăng giá trị công nghiệp và giá trị gia tăng
Việc biến đổi bề mặt của cát thạch anh không chỉ tối ưu hóa các đặc tính của nó mà còn làm tăng giá trị công nghiệp và giá trị gia tăng. Điều này có ý nghĩa lớn trong việc đạt được hiệu quả sử dụng và lợi ích kinh tế của cát thạch anh.
Giải quyết những hạn chế về mặt thực tiễn
Do bề mặt nhẵn của cát thạch anh và các vị trí hoạt động hạn chế, dễ gây bão hòa nhanh chóng các vị trí hấp phụ, ảnh hưởng đến hiệu quả ứng dụng thực tế của nó. Thông qua việc sửa đổi bề mặt, các vị trí hoạt động trên bề mặt có thể được tăng lên, từ đó cải thiện tính thực tế của nó trong phương tiện lọc và các khía cạnh khác.
Cát thạch anh cần được sửa đổi để tối ưu hóa các tính chất vật lý và hóa học, cải thiện khả năng tương thích với các vật liệu khác, nâng cao hiệu suất hấp phụ, mở rộng phạm vi ứng dụng và nâng cao giá trị công nghiệp và giá trị gia tăng, để đáp ứng tốt hơn nhu cầu hiện đại. ngành công nghiệp cho các yêu cầu Vật liệu hiệu suất cao.
Những loại bột cao cấp nào cần sửa đổi bề mặt?
Các loại bột cao cấp cần biến tính bề mặt chủ yếu bao gồm bột vô cơ và bột siêu mịn. Dưới đây là ví dụ cụ thể và lý do:
Bột vô cơ
Các loại bột vô cơ như silica xốp, bột silica, v.v. có thể làm tăng hàm lượng hydroxyl bề mặt của chúng thông qua việc biến đổi bề mặt và tăng cường hiệu ứng hydrat hóa, do đó cải thiện khả năng tương thích và tính chất cơ học của chúng trong vật liệu composite. Ngoài ra, việc biến đổi bề mặt của bột vô cơ cũng có thể cải thiện độ bóng, khả năng pha màu, khả năng che giấu, khả năng giữ màu và khả năng chống chịu thời tiết của chúng.
Bột siêu mịn
Vì bột siêu mịn có kích thước hạt nhỏ, năng lượng bề mặt cao và dễ bị kết tụ nên cần phải sửa đổi bề mặt để ngăn chặn sự kết tụ và mang lại chức năng mới, chẳng hạn như tính ưa nước hoặc tính ưa mỡ. Ví dụ, trong ngành công nghiệp mỹ phẩm, việc biến đổi bề mặt của bột không chỉ phải ngăn chặn hoạt động xúc tác của chúng mà còn mang lại các chức năng cần thiết.
Bột kim loại
Công nghệ biến đổi bề mặt của bột kim loại có thể được sử dụng để kéo dài tuổi thọ của các bộ phận và cải thiện hiệu suất, giúp tạo ra vật liệu bột kim loại có hiệu suất tốt hơn.
Việc biến đổi bề mặt của các loại bột này thường bao gồm các phương pháp vật lý, hóa học hoặc cơ học để thay đổi tính chất vật lý và hóa học của bề mặt vật liệu bột nhằm đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng cụ thể. Ví dụ, bề mặt của silica xốp có thể được kích hoạt bằng bức xạ vi sóng và xử lý plasma không khí, hoặc chất biến tính có thể được phân bố đều trên bề mặt bên ngoài của các hạt bột bằng cách sử dụng các lực cơ học như đùn, va đập, cắt và ma sát.
Tóm lại, các loại bột cao cấp cần biến tính bề mặt chủ yếu bao gồm bột vô cơ, bột siêu mịn và bột kim loại. Mục đích của việc sửa đổi chủ yếu là cải thiện hiệu suất của bột, tăng chức năng và cải thiện khả năng tương thích với các chất khác. Dung tích.
Các ứng dụng của bột cellulose tự nhiên và bột protein là gì?
Có một vấn đề lãng phí cellulose tự nhiên và protein tự nhiên trong ngành dệt may, nông nghiệp, sản xuất giấy và các lĩnh vực khác. Cellulose tự nhiên và protein tự nhiên đã qua xử lý nhiều lần không thể tự phân hủy và sẽ gây ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Vì vậy, làm thế nào để tái chế và sử dụng chúng một cách hiệu quả. Chất thải sợi tự nhiên đã trở thành điểm nóng nghiên cứu. Thông thường, khi một vật liệu được xử lý thành bột, các đặc tính của nó sẽ trải qua một loạt thay đổi, chẳng hạn như diện tích bề mặt riêng, năng lượng bề mặt, hoạt động bề mặt, tính chất bề mặt và giao diện cũng như độ kết tinh.
Ứng dụng bột cellulose tự nhiên
(1) Ứng dụng y tế
Là một vật liệu y sinh mới, bột xenlulo không chỉ có tác dụng như một rào cản tự nhiên ngăn chặn các chất gây dị ứng kết hợp với niêm mạc mũi mà còn có thể làm giảm các triệu chứng dị ứng ở trẻ nhạy cảm với côn trùng; Vì là bột cellulose tự nhiên nên phụ nữ mang thai và các nhóm đặc biệt có thể sử dụng được. sử dụng.
(2) Ứng dụng trong thực phẩm và vật liệu đóng gói
Hầu hết các vật liệu đóng gói thực phẩm hiện nay đều không thể phân hủy, và túi đóng gói thực phẩm có thể phân hủy có thể làm giảm đáng kể vấn đề ô nhiễm môi trường. Cellulose không độc hại và là nguồn tài nguyên có thể tái tạo. Nó là một vật liệu tốt để làm túi đóng gói thực phẩm có thể phân hủy.
(3) Ứng dụng vật liệu chống cháy
Sử dụng bột cellulose tự nhiên để thay thế pentaerythritol nguồn carbon trong hệ thống chống cháy truyền thống không chỉ thay đổi những nhược điểm của lượng lớn nguồn carbon và khả năng tương thích kém trong hệ thống chống cháy truyền thống mà còn làm tăng số lượng lớp carbon khó cháy và làm giảm khả năng chống cháy.
(4) Ứng dụng trong vật liệu cảm biến
Cảm biến tia cực tím (UV) nano-kẽm oxit (ZnO) có thể được sản xuất bằng phương pháp hóa học hai bước đơn giản và chi phí thấp nên đã thu hút nhiều sự chú ý của các nhà nghiên cứu. Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng hoạt động cảm nhận tia cực tím của nano-ZnO có thể được tăng cường đáng kể bằng cách tổng hợp với các polyme xenlulo.
Ứng dụng bột protein tự nhiên
(1) Ứng dụng trong vật liệu y sinh
Bột protein được sử dụng rộng rãi trong các vật liệu y sinh do khả năng phân hủy sinh học và tương thích sinh học tốt. Sử dụng bột sợi tơ tằm và polyacrylamide để tạo ra hydrogel mới có thể cải thiện tính chất cơ học của hydrogel, khiến nó có khả năng kết dính và tự phục hồi. Nó có triển vọng ứng dụng rộng rãi trong băng vết thương và da nhân tạo trong suốt. Bột protein cũng có tiềm năng ứng dụng lớn trong việc phát triển các mạch máu nhân tạo dựa trên vật liệu dệt có đường kính nhỏ.
(2) Ứng dụng trong vật liệu composite
Trộn bột protein tự nhiên với các vật liệu polyme khác để chuẩn bị vật liệu polyme tự nhiên mới có thể cải thiện hiệu suất xử lý, v.v., đồng thời mang lại hướng đi mới cho việc sản xuất vật liệu polyme tổng hợp tự nhiên. Bột protein tự nhiên, oxit graphene và niken xúc tác được sử dụng làm nguyên liệu thô để chế tạo vật liệu composite dẫn điện.
(3) Ứng dụng phụ gia
Bột protein được thêm vào lớp phủ như một chất thoáng khí và được áp dụng cho quần áo để cải thiện khả năng thoáng khí. Nhược điểm lớn nhất của lớp phủ áp dụng cho vải là độ thoáng khí kém. Việc thêm bột protein fibroin tơ tằm vào lớp phủ bảo vệ ngăn bức xạ nhiệt giúp cải thiện khả năng thấm hơi nước và không khí của quần áo bảo hộ, đồng thời mang lại những cải tiến cho vải sau khi phủ.
Bột xenlulo và bột protein có triển vọng ứng dụng tốt được lấy từ vải thải, chất thải nông nghiệp và các vật liệu phế thải khác, hiện thực hóa khái niệm bảo vệ môi trường về tái chế chất thải. Khả năng phân hủy sinh học và tương thích sinh học của bột cellulose và bột protein là Điện dung cũng được sử dụng rộng rãi trong y học và vật liệu, nhưng hiệu quả điều chế bột cellulose và bột protein thấp, và phương pháp điều chế cellulose thông thường đòi hỏi một số lượng lớn thuốc thử hóa học, và mức độ phản ứng khó kiểm soát; Phương pháp điều chế bột protein Phương pháp sấy khô truyền thống có năng suất thấp và việc tách ly tâm khỏi dung môi dễ bị kết tụ. Dựa trên những vấn đề này, các phương pháp chuẩn bị tiêu thụ năng lượng thấp và hiệu quả hơn cần được đổi mới theo đặc điểm riêng của chúng. Với nghiên cứu liên tục về bột protein tự nhiên tái tạo và bột cellulose tự nhiên, nhiều lĩnh vực ứng dụng mới được phát triển, chẳng hạn như mỹ phẩm và chất phủ. Trong tương lai gần, bột protein tự nhiên và bột xenlulo tự nhiên sẽ tạo ra giá trị lớn hơn.
Ứng dụng nhôm nitrit trong lĩnh vực dẫn nhiệt cao
Hiện nay, việc ứng dụng nhôm nitride trong lĩnh vực dẫn nhiệt cao chủ yếu tập trung vào hai khía cạnh: chất nền đóng gói và chất độn dẫn nhiệt.
Vật liệu nền đóng gói điện tử lý tưởng
Chất nền đóng gói chủ yếu sử dụng tính dẫn nhiệt cao của chính vật liệu để dẫn nhiệt ra khỏi chip (nguồn nhiệt) nhằm đạt được sự trao đổi nhiệt với môi trường bên ngoài. Đối với các thiết bị bán dẫn điện, chất nền bao bì phải đáp ứng các yêu cầu sau:
(1) Độ dẫn nhiệt cao;
(2) Phù hợp với hệ số giãn nở nhiệt của vật liệu chip;
(3) Nó có khả năng chịu nhiệt tốt, đáp ứng yêu cầu sử dụng nhiệt độ cao của các thiết bị điện và có độ ổn định nhiệt tốt;
(4) Cách điện tốt, đáp ứng yêu cầu kết nối điện và cách điện của thiết bị;
(5) Độ bền cơ học cao, đáp ứng yêu cầu về độ bền của quá trình gia công, đóng gói và ứng dụng thiết bị;
(6) Giá cả phù hợp và phù hợp cho sản xuất và ứng dụng quy mô lớn.
Chất độn dẫn nhiệt
Với sự thu nhỏ và tích hợp cao của các sản phẩm điện tử và thiết bị của chúng, vấn đề tản nhiệt đã trở thành một nút thắt quan trọng hạn chế sự phát triển của công nghệ điện tử và các vật liệu composite dẫn nhiệt như vật liệu giao diện nhiệt, xác định hiệu ứng tản nhiệt, đã thu hút ngày càng nhiều quan tâm hơn nữa.
Hiện nay, vật liệu composite dẫn nhiệt thương mại thường bao gồm các polyme và chất độn dẫn nhiệt. Do độ dẫn nhiệt của polyme rất thấp, thường dưới 0,5W/m·K, nên độ dẫn nhiệt của vật liệu composite dẫn nhiệt chủ yếu được xác định bằng chất độn dẫn nhiệt. Hiện nay, chất độn được sử dụng rộng rãi nhất trên thị trường là chất độn oxit, đại diện là Al2O3, v.v. Tuy nhiên, độ dẫn nhiệt nội tại của alumina chỉ là 38 ~ 42W/m·K. Do hạn chế của nó nên sẽ khó có thể chuẩn bị được vật liệu tản nhiệt đáp ứng được yêu cầu của tương lai. Vật liệu composite dẫn nhiệt theo yêu cầu của thị trường.
Cần chỉ ra rằng mặc dù hiệu suất tổng thể của nhôm nitrit tốt hơn nhiều so với nhôm oxit, oxit berili và cacbua silic, và nó được coi là vật liệu lý tưởng cho chất nền bán dẫn tích hợp cao và bao bì thiết bị điện tử, nhưng nó dễ bị thủy phân. bằng cách hấp thụ nước trong không khí. Phản ứng làm cho bề mặt được phủ một lớp màng nhôm hydroxit, làm gián đoạn đường dẫn nhiệt và ảnh hưởng đến việc truyền phonon. Hơn nữa, hàm lượng chất làm đầy lớn sẽ làm tăng đáng kể độ nhớt của polyme, không có lợi cho quá trình gia công khuôn.
Để khắc phục các vấn đề trên, phải tiến hành biến đổi bề mặt của các hạt dẫn nhiệt nhôm nitrit để cải thiện vấn đề liên kết giao diện giữa hai hạt. Hiện nay, có hai phương pháp chính để biến đổi bề mặt của các hạt vô cơ. Một là phương pháp phản ứng hóa học bề mặt, là sự hấp phụ hoặc phản ứng của các chất phân tử nhỏ như chất liên kết trên bề mặt của các hạt vô cơ. Loại còn lại là phương pháp ghép bề mặt, là phản ứng ghép giữa các monome polymer và nhóm hydroxyl trên bề mặt của các hạt vô cơ.
Hiện nay thường được sử dụng là các sửa đổi bề mặt tác nhân ghép nối, chẳng hạn như tác nhân liên kết silane và titanate và các loại chất xử lý bề mặt khác. So với phương pháp phản ứng hóa học bề mặt, phương pháp ghép bề mặt có tính linh hoạt cao hơn. Nó có thể chọn các monome và các quá trình phản ứng ghép đáp ứng các điều kiện theo các yêu cầu đặc tính khác nhau.