1. Hintergrund
Ein globaler Materialhersteller in Dresden benötigte ultrafeines Mahlgut monokristallines Silizium Pulver mit mikrometergenauer Präzision und enger Partikelgrößenverteilung (PSD) wird benötigt. Der Kunde beliefert die Halbleiter- und Photovoltaikindustrie, wo die präzise Kontrolle sowohl feiner als auch grober Partikelfraktionen unerlässlich ist. Herkömmliche Mahlanlagen stoßen bei dieser Präzision oft an ihre Grenzen.
Als Ausgangsmaterial diente Siliziumpulver, von dem etwa 15 kg für Testzwecke bereitgestellt wurden. Das Hauptanliegen des Kunden war Beseitigung der Geldstrafe Partikel. Frühere Mahlversuche mit anderen Technologien hatten zu viele Feinanteile im Produkt hinterlassen.
2. Schleifziele
Es wurden zwei Produktspezifikationen definiert, die jeweils ein enges PSD-Fenster und eine Mindestausbeute von 80% fordern:
| Parameter | Ziel 1 (Gröber) | Ziel 2 (Feiner) |
| D1 | 3 μm | 3 μm |
| T10 - Der große Traum | 6 μm | 5 μm |
| D50 | 10–14 μm | 6–10 μm |
| D90 | 18–23 μm | 10–15 μm |
| D100 | < 40 μm | < 30 μm |
| Zielrendite | 80% | 80% |
Die entscheidende Einschränkung war die Feinkorngrenze: D1 über 3 μm und D10 über 5–6 μm, was bedeutete, dass praktisch keine Partikel unter 3 μm vorhanden sein durften. Dies schloss ein einfaches Ein-Pass-Mahlen aus und erforderte eine integrierte Klassifizierung.
3. Lösung: MQW03 Laborstrahlmühle
Epic Powder führte den Testlauf durch. MQW Fließbettstrahlmühle. Die Wirbelschichtkonstruktion wurde aufgrund ihrer eingebauter Turboklassierer, Das System passt die Partikelgröße während des Mahlvorgangs in Echtzeit an. Zu große Partikel werden kontinuierlich in die Mahlzone zurückgeführt, während Partikel mit der vorgegebenen Größe die Kammer verlassen. Dadurch wird der enge Bereich von D1 bis D100 erreicht.
Zu den wichtigsten Prozessmerkmalen gehörten:
- Hochgeschwindigkeits-Klassierrad um übergroße Partikel oberhalb der D100-Grenzwerte scharf abzuschneiden
- Optimierte Luftstromparameter um Übermahlung und die Entstehung feiner Partikel zu minimieren
- Mehrfachdurchgangsklassifizierung um sicherzustellen, dass die Bußgelder vollständig vom Produktstrom getrennt wurden.
4. Ergebnisse
Nach der Optimierung der Prozessparameter erzeugte die MQW-Strahlmühle ein Pulver, das beide Zielvorgaben erfüllte. Die untenstehende Partikelgrößenverteilungskurve zeigt die für Ziel 2 erreichte enge Verteilung:
Die gemessene Streubreite lag unter 1,0, was eine sehr enge Verteilung für strahlgemahlenes Siliziumpulver darstellt. Der bimodale Peak, der häufig bei schlaggemahlenen Materialien auftritt, war vollständig verschwunden, was die effektive Abtrennung feiner Partikel bestätigte.
5. Schlussfolgerung
Der Fall zeigte, dass die Epic Powder MQW Wirbelschicht-Strahlmühle eine ultrafeine Vermahlung von monokristallinem Silizium mit enger Partikelgrößenverteilung für die Halbleiter-Lieferkette ermöglicht. Der integrierte Klassierer war entscheidend für das Erreichen der D1- und D10-Zielwerte bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Ausbeute von 801 TP3T.
Bei Fragen zu Strahlmühlenlösungen für Silizium, Batteriematerialien oder andere Pulveranwendungen, Kontaktieren Sie unser technisches Team..
Technische Parameter:
Material: Monokristallines Silizium
Ausrüstung: MQW03 Labor-Wirbelschicht-Strahlmühle |
Industrie: Halbleiter / Hochleistungsmaterialien
Ausgabe: 59 kg/h
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