In den letzten Jahren haben die überlegenen Eigenschaften ultrafeiner Partikel zunehmend Anerkennung gefunden. Immer mehr Forscher konzentrieren sich auf die Untersuchung der Herstellung feiner Pulver. Luftstrahlfräsen Die Technologie ist als wichtige Methode zur Herstellung ultrafeiner Pulver zu einer der bevorzugten Methoden für die Entwicklung leistungsstarker Mikropulvermaterialien geworden. Die Anwendung der Luftstrahlmühle hat sich in verschiedenen Branchen ausgebreitet, darunter Pharmazeutika, Chemikalien und Materialwissenschaften, aufgrund ihrer Fähigkeit, hohe Präzision und feine Partikelgröße. Diese Technologie gewährleistet eine effektive Partikelgrößenreduzierung unter Beibehaltung der Qualität und Eigenschaften empfindlicher Materialien.
Merkmale von Luftstrahlmühle
Der Luftstrahlmühle, auch bekannt als Wirbelschichtmühle, nutzt Hochgeschwindigkeits-Luftströme zum Zerkleinern von Materialien. Die Zerkleinerung erfolgt durch Kollision, Aufprall und Scherung der Prallkomponenten. Mit einer Luftstrahlmühle zerkleinerte Produkte weisen eine gleichmäßige Feinheit und eine enge Partikelgrößenverteilung auf. Das Pulver ist hochrein, hat glatte Oberflächen, regelmäßige Formen und eine gute Dispergierbarkeit. Das Verfahren führt zu minimaler Kontamination und schafft sogar eine kontaminationsfreie und sterile Umgebung. Dadurch eignet sich die Mühle für die ultrafeine Vermahlung in Bereichen wie der Lebensmittel- und Pharmaindustrie.
Luftstrahlmühlen setzen beim Mahlen keine großen Wärmemengen frei. Daher eignen sie sich besser zum Mahlen von niedrigschmelzenden oder wärmeempfindlichen Materialien. Der Produktionsprozess ist hochautomatisiert und somit ideal für die industrielle Großproduktion. Luftstrahlmühlen können das Mahlen auch mit nachfolgenden Schritten wie Trocknen oder Beschichtung. Es ermöglicht das Mahlen von Materialien und das gleichzeitige Aufsprühen von Lösungen zur Beschichtung oder Oberflächenmodifizierung. Der Nachteil dieser Methode ist jedoch der hohe Energieverbrauch.
Anwendung der Luftstrahlmühle
Aufgrund ihrer zahlreichen Vorteile spielt die Luftstrahlmühle in vielen Bereichen eine äußerst wichtige Rolle.
Bergbau und Metallurgie
Die Anwendung der Luftstrahlmühlentechnologie stammt ursprünglich aus dem Bergbau und der Metallurgie. Sie wurde umfassend zur Herstellung ultrafeiner Metall- und Nichtmetallpulver untersucht. Sie wird häufig zum ultrafeinen Mahlen von nichtmetallische Mineralien wie Talk, Marmor, Kaolin und Glimmer. Es wird auch zur Herstellung ultrafeiner Pulver aus Wolframkarbid, Silber und Tantalkarbid eingesetzt. In den letzten Jahren hat das Luftstrahlmahlen neues Potenzial in der Materialtrennung und der Nutzung fester Abfallressourcen gezeigt.
Militär, Luft- und Raumfahrt und andere Bereiche
Ultrafeine Pulvermaterialien können zur Herstellung von Tarnmaterialien für Anwendungen wie unsichtbare Flugzeuge und Panzer verwendet werden. Raketentreibstoffe aus luftstrahlgemahlenen Oxidationsmitteln, Katalysatoren und anderen Komponenten haben eine mehr als doppelt so hohe Verbrennungsgeschwindigkeit wie herkömmliche Treibstoffe.
Chemische Industrie, Energie und weitere Bereiche
Titandioxid, das als Pigment verwendet wird, erfordert eine hohe Partikelgröße und Reinheit. Um diese Anforderungen zu erfüllen, werden üblicherweise Luftstrahlmühlen zum Zerkleinern von Titandioxid eingesetzt. Luftstrahlgemahlenes Titandioxid weist eine bessere Stabilität und bessere optische Eigenschaften auf. Die katalytische Leistung von Aluminiumhydroxid wird durch die Luftstrahlmahlung verbessert, und es kann als Füllstoff in Kunstmarmor und Fiberglas verwendet werden. In der Gummiproduktion zeigt luftstrahlgemahlenes Nano-Zinkoxid eine gute Deagglomerationswirkung. Seine Dispersion in organischen Lösungsmitteln wird ebenfalls verbessert, was die Vulkanisationseigenschaften von Naturkautschuk verbessert. Im Energiesektor beeinflusst vorbehandeltes Stroh nach der Mahlung die Bildung von Gärrückständen. Dies unterstützt die Biogasfermentation und erhöht die Energienutzungsrate des Strohs.
Medizinischer Bereich
Luftstrahlmühlen können gängige traditionelle chinesische Kräuter wie Ginseng, Chrysanthemen, Notoginseng, Goji-Beeren und Forsythien zerkleinern. Sie können pflanzliche Rohstoffe auf eine Partikelgröße von 1 bis 5 μm mahlen. Das resultierende Pulver weist feine Partikel, eine enge Verteilung und minimale Verunreinigungen auf, was sich positiv auf die Auflösung und Aufnahme des Arzneimittels auswirkt. Darüber hinaus können Luftstrahlmühlen auch harte Materialien wie Schalen und Knochen zerkleinern, die in traditionellen chinesischen Kräutern verwendet werden.
Lebensmittelindustrie
Apfelschalen, Orangenschalen, Weizenkleie, Maishülsen, Sojabohnenschalen, Reiskleie, Rübenschnitzel und Zuckerrohrbagasse sind reich an Vitaminen und Spurenelementen. Diese Materialien haben einen hohen Nährwert, schmecken aber schlecht und werden bei direktem Verzehr nur eingeschränkt aufgenommen. Nach der Feinzerkleinerung in Luftstrahlmühlen werden Geschmack und Aufnahme dieser Materialien deutlich verbessert.
Kosmetika
Wenn Farbstoffe und Füllpulver luftstrahlgemahlen und Foundation oder Lidschatten hinzugefügt werden, verbessert sich deren Kompaktheit. Auch ihre Haftung und Glätte werden verbessert. In Hautpflegeprodukten wird Andrographolid nach der Luftstrahlmahlung wasserlöslicher, wodurch es sich schnell auflöst und gleichzeitig seine antibakterielle Wirkung behält. VC-Pulver und Perlenpulver werden nach der ultrafeinen Luftstrahlmahlung leichter absorbiert, wenn sie Hautpflegeprodukten zugesetzt werden.
Elektronik
Aus ultrafeinem Eisenoxidpulver lassen sich leistungsstarke magnetische Werkstoffe herstellen.
Ultrafeines Siliciumdioxidpulver eignet sich zur Herstellung von Hochleistungs-Widerstandsmaterialien. Ultrafeines, hochreines Aluminiumoxidpulver wird zur Herstellung von Saphirsubstraten für LED-Chips verwendet. Substrate aus ultrafeinen Pulvern zeichnen sich durch hohe Stabilität und Lichtdurchlässigkeit aus und absorbieren kein sichtbares Licht. Mit Luftstrahlmahltechnologie behandeltes Molybdänpulver weist eine kleinere Partikelgröße, eine engere Partikelgrößenverteilung und eine gleichmäßige Morphologie auf. Seine Schüttdichte und Stampfdichte sind verbessert, wodurch es sich besser für die Herstellung von Glühbirnen, elektronischen Röhren und integrierten Schaltkreisen eignet.
Neues Energiefeld
Materialien, die mit Luftstrahlmühlen zerkleinert werden, weisen eine feine durchschnittliche Partikelgröße und eine enge Größenverteilung auf. Die Partikel haben glatte Oberflächen, gleichmäßige Formen, hohe Reinheit, hohe Aktivität und gute Dispergierbarkeit. Diese Eigenschaften erfüllen die Anforderungen für die Herstellung von Elektrodenmaterialien und führen zu einer breiten Anwendung. Typische Materialien, die sich für die Luftstrahlmahlung eignen, sind Lithiummanganoxid, Lithiumkobaltoxid und LithiumeisenphosphatWeitere Materialien sind Lithiumcarbonat, Kugelgraphit, Petrolkoks, Asphaltkoks und ternäre Materialien. Nickel-Wasserstoff-Legierungen, Eisenoxalat, Lithiumtitanat und Nickel-Mangan-Lithiumoxid sind ebenfalls anwendbar.
Klassifizierung der Luftstrahlmühle
Flache Luftstrahlmühle
Die Flachstrahlmühle, auch Horizontalscheiben-Luftstrahlmühle genannt, ist die in der Industrie am häufigsten eingesetzte Luftstrahlmühle. Sie zeichnet sich durch einen einfachen Aufbau, eine einfache Bedienung und eine automatische Klassifizierung aus. Die Maschine verfügt jedoch über eine geringe Schlagenergie und Mahlkraft. Bei der Verarbeitung von Materialien mit hoher Härte können die starken Kollisionen und die Reibung mit den Kammerwänden zu Verunreinigungen führen. Sie eignet sich für eine Vielzahl von Materialien, insbesondere solche aus Aggregaten oder Agglomeraten.
Wirbelschicht-Luftstrahlmühle
Die Wirbelschicht-Luftstrahlmühle ist eine neue Art von Luftstrahlmühle. Sie bietet Vorteile wie eine enge Partikelgrößenverteilung, hohe Mahlleistung, geringen Energieverbrauch, minimale Produktverunreinigung und geringen Verschleiß der Komponenten. Die Ausrüstung ist jedoch mit höheren Kosten verbunden.
Da das Material fluidisiert werden muss, um durch Luftstrahlen zerkleinert zu werden, ist typischerweise eine ausreichende Feinheit erforderlich. Dies ist besonders wichtig bei Materialien mit hoher Dichte. Es wird häufig in Branchen wie der Herstellung von Kunstharzen, Phenolharzen, Pharmazeutika, Kosmetika, Hochleistungskeramik, Magnetpulvern und Batteriematerialien zum ultrafeinen Mahlen, Dispergieren und Formen eingesetzt.
Abschluss
Es gibt verschiedene Arten von Ultrafein-Luftstrahlmahlanlagen mit jeweils deutlichen strukturellen Unterschieden. Jeder Typ hat seine Vor- und Nachteile. Zukünftige Entwicklungstrends bei Ultrafein-Luftstrahlmahlanlagen werden sich auf die Steigerung der Einzelmaschinenleistung und die Reduzierung des Energieverbrauchs pro Produkteinheit konzentrieren. Die Verbesserung der Produktfeinheit und der Zerkleinerungsgrenzen der Anlagen werden ebenfalls wichtige Entwicklungsbereiche sein. Die Online-Kontrolle der Produktfeinheit und der Partikelgrößenverteilung wird zunehmend an Bedeutung gewinnen.
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