الطحن فائق الدقة للسيليكون أحادي البلورة في دريسدن

1. الخلفية

احتاجت شركة عالمية لتصنيع المواد في دريسدن إلى طحن فائق الدقة لـ السيليكون أحادي البلورة دقة تصل إلى مستوى الميكرون في المساحيق مع توزيع ضيق لحجم الجسيمات. يزود العميل صناعات أشباه الموصلات والخلايا الكهروضوئية، حيث يُعد التحكم الدقيق في كل من الجسيمات الدقيقة والخشنة مطلبًا أساسيًا. غالبًا ما تواجه معدات الطحن التقليدية صعوبة في توفير هذا المستوى من التحكم في توزيع حجم الجسيمات.

كانت مادة التغذية عبارة عن مسحوق السيليكون، حيث تم توفير حوالي 15 كيلوغرامًا للاختبار التجريبي. وكان الشاغل الرئيسي للعميل هو إزالة الغرامات الجزيئات. وقد تركت تجارب الطحن السابقة باستخدام تقنيات أخرى الكثير من الجزيئات الدقيقة المتبقية في المنتج.

2. طحن الأهداف

تم تحديد مواصفات منتجين، تتطلب كل منهما نطاقًا ضيقًا لتوزيع حجم الجسيمات (PSD) وحدًا أدنى للإنتاجية وفقًا لمعيار 80%:

المعلمة	الهدف 1 (أكثر خشونة)	الهدف 2 (أدق)
D1	3 ميكرومتر	3 ميكرومتر
د10	6 ميكرومتر	5 ميكرومتر
د50	10-14 ميكرومتر	6-10 ميكرومتر
د90	18-23 ميكرومتر	10-15 ميكرومتر
D100	< 40 ميكرومتر	< 30 ميكرومتر
العائد المستهدف	80%	80%

كان القيد الحاسم هو حد القطع الدقيق: D1 أكبر من 3 ميكرومتر وD10 أكبر من 5-6 ميكرومتر، مما يعني أنه لا يمكن وجود جزيئات أصغر من 3 ميكرومتر تقريبًا. هذا الأمر استبعد عملية الطحن البسيطة أحادية المرور، وتطلب تصنيفًا متكاملًا.

3. الحل: مطحنة نفاثة مختبرية MQW03

أجرت شركة Epic Powder التجربة على MQW مطحنة نفاثة ذات طبقة مميعة. تم اختيار تصميم السرير المميع بسبب مصنف توربو مدمج, وهي تقنية تُعدّل حجم الجسيمات في الوقت الفعلي أثناء الطحن. تُعاد الجسيمات كبيرة الحجم باستمرار إلى منطقة الطحن، بينما تخرج الجسيمات ذات الحجم المناسب من الحجرة. وهذا ما يجعل نطاق D1-D100 الضيق ممكنًا.

تضمنت السمات الرئيسية للعملية ما يلي:

• عجلة تصنيف عالية السرعة لقطع الجسيمات كبيرة الحجم التي تتجاوز حدود D100 بشكل حاد
• معايير تدفق الهواء المُحسّنة لتقليل الطحن الزائد وتوليد الجسيمات الدقيقة
• التصنيف متعدد المراحل لضمان فصل الغرامات تمامًا عن مسار المنتج

4. النتائج

بعد ضبط معايير العملية، أنتجت مطحنة النفث MQW مسحوقًا يفي بالمواصفات المستهدفة. يوضح منحنى توزيع حجم الجسيمات أدناه التوزيع الضيق الذي تم تحقيقه للهدف 2:

بلغ المدى المقاس أقل من 1.0، وهو توزيع ضيق للغاية لمسحوق السيليكون المطحون بالنفث. اختفت الذروة ثنائية النمط التي تظهر عادةً مع المواد المطحونة بالصدم تمامًا، مما يؤكد فصل الجزيئات الدقيقة بكفاءة.

5. الخاتمة

أظهرت الدراسة أن مطحنة Epic Powder MQW ذات الطبقة المميعة النفاثة قادرة على توفير طحن فائق الدقة لبلورات السيليكون أحادية البلورة ضمن نطاق توزيع حجمي ضيق، وذلك لتلبية احتياجات سلسلة توريد أشباه الموصلات. وكان المصنف المدمج عاملاً أساسياً في تحقيق هدفي D1 وD10 مع الحفاظ على إنتاجية عند 80%.

للاستفسار عن حلول الطحن النفاث للسيليكون أو مواد البطاريات أو تطبيقات المساحيق الأخرى،, تواصل مع فريقنا التقني.

المعايير الفنية:

مادة: السيليكون أحادي البلورة

معدات: مطحنة نفاثة ذات طبقة مميعة مختبرية MQW03 | 

صناعة: أشباه الموصلات / المواد المتقدمة

انتاج: 59 كجم/ساعة