현대 산업과 첨단 기술의 급속한 발전으로 분말 소재에 대한 성능 요구 사항이 점점 더 엄격해지고 있습니다. 소재는 극도로 낮은 불순물 함량과 미세한 입자 크기를 보여야 합니다. 입자 크기, 또한, 입자 크기 분포가 좁다는 특징이 있습니다. 입자 형태는 중요한 품질 지표로 자리 잡았습니다. 구형 분말은 균일한 입자 크기, 매끄러운 표면, 그리고 우수한 유동성으로 주목받고 있습니다. 이러한 장점 덕분에 구형 분말은 현재 고급 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
불규칙한 분말과 비교했을 때, 구형 분말 명확한 장점을 보여줍니다. 규칙적인 형태와 적은 표면 결함은 가공 중 금형 마모를 크게 줄여줍니다. 구형 분말은 일반적으로 더 좁고 균일한 형태를 나타냅니다. 입자 크기 분산성이 뛰어납니다. 우수한 유동성 덕분에 충진 효율이 향상되는데, 이는 특히 분말 야금에서 성형 부품의 밀도를 크게 높일 수 있어 매우 유용합니다. 소결 과정에서 구형 분말은 더욱 균일하게 수축하여 입자 크기 제어가 더욱 쉽고 안정적입니다.
구형 흑연
천연 흑연의 구상화는 주로 천연 흑연 입자를 기계적으로 성형하여 구형 또는 거의 구형의 형태를 얻음으로써 이루어집니다. 저렴한 비용, 풍부한 자원, 그리고 적절한 충방전 특성으로 인해 천연 흑연은 양극재 시장에서 중요한 위치를 차지하고 있습니다. 그러나 상대적으로 낮은 가역 용량과 열악한 사이클 안정성은 리튬 이온 배터리에서의 추가적인 적용을 제한하는 요인입니다.
광범위한 연구를 통해 천연 흑연을 구형 또는 준구형 입자로 변환하면 전기화학적 성능이 크게 향상될 수 있음이 밝혀졌습니다. 구형 천연 흑연은 비표면적이 낮고 탭 밀도가 높아 초기 쿨롱 효율이 높고 가역 용량이 크며 사이클 안정성이 우수합니다. 이러한 특성 덕분에 현재 리튬 이온 배터리의 양극 소재로 널리 사용되고 있습니다.
구형 실리콘 미세 분말
구형 실리콘 미세분말은 우수한 입자 형태와 높은 특성을 나타냅니다. 화학적인 순도가 높고 방사성 원소 함량이 낮습니다. 에폭시 성형 화합물의 열팽창 계수를 크게 줄이고 열 안정성을 향상시켜 집적 회로 패키징에 필수적인 충전재입니다.
구형 실리콘 미세 분말은 주로 고온 플라즈마 용융, 용융 분무 공정, 가스 화염 연소, 기상 합성 및 침전과 같은 방법을 통해 생산됩니다.
구형 내화 금속 분말
내화 금속은 1650°C 이상의 융점을 가지며 텅스텐, 티타늄, 몰리브덴과 같이 매장량이 풍부한 금속으로 정의됩니다. 이러한 소재는 항공우주, 열 스프레이 코팅, 적층 제조(3D 프린팅), 생의학 분야 등에서 널리 사용됩니다.
기존 금속 분말과 비교했을 때, 구형 금속 분말은 더 높은 구형도, 우수한 유동성, 그리고 더 높은 겉보기 밀도를 제공하여 첨단 재료 과학 분야에서 점점 더 중요해지고 있습니다. 그러나 고성능 구형 내화 금속 분말의 공급 부족은 여전히 업계의 주요 난관으로 남아 있습니다.
기존 생산 방식은 구상화율 저하, 심각한 응집 현상, 그리고 산화 용이성 등의 문제점을 야기하는 경우가 많습니다. 반면, 고주파 플라즈마 처리는 분말의 유동성, 탭 밀도, 겉보기 밀도, 구상화율을 크게 향상시킵니다. 향후 분말 성능 향상, 환경 영향 감소, 플라즈마 처리 비용 절감, 그리고 대규모 산업화 촉진이 주요 발전 방향이 될 것입니다.
구형 금속 산화물 분말
구형 산화마그네슘
산화마그네슘 제품의 응용 성능은 원료 분말의 형태와 크기에 밀접한 관련이 있습니다. 다양한 입자 형태 중에서 구형 MgO 입자는 규칙적인 형태, 높은 균일성, 비교적 넓은 비표면적, 그리고 우수한 구형도를 나타냅니다. 이러한 특징들은 흡착, 열전도율 및 촉매 성능을 크게 향상시킵니다.
열 관리 소재에서 구형 산화마그네슘은 더 높은 충진 밀도를 제공합니다. PVC와 혼합하면 열전도율이 더 높은 소재를 만들 수 있습니다.
구형 알루미나
알루미나는 고성능 화학 소재입니다. 볼 밀링, 플라즈마 처리, 가수분해, 졸-겔 합성, 침전 및 수열 합성법 등 다양한 방법을 사용하여 제조할 수 있습니다. 이러한 방법들을 통해 막대형, 관형, 판형, 섬유형, 방추형 및 구형 등 다양한 형태의 알루미나 분말을 얻을 수 있습니다.
이 중에서도 구형 알루미나 분말은 독특한 형태 덕분에 특히 주목받습니다. 뛰어난 유동성, 높은 비표면적, 그리고 높은 부피 밀도를 제공하기 때문입니다. 이러한 특성으로 인해 구형 알루미나는 전자, 화학 공정, 그리고 방위 산업 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다. 주요 장점으로는 내식성, 고온 안정성, 내산성 및 내알칼리성, 내마모성, 내산화성, 높은 경도, 그리고 용이한 분산성 등이 있습니다.
구형 분말 제조를 위한 분쇄 및 성형 기술
구형 분말의 생산은 화학적 방법이나 고온 용융법에만 의존하는 것은 아닙니다. 산업 규모에서는 기계적 분쇄, 성형 및 분류에 기반한 물리적 제조 방식이 연속 공정, 비용 관리 용이성 및 폭넓은 적용성으로 인해 주류로 자리 잡았습니다. 이러한 방법은 특히 구형 흑연, 구형 알루미나 및 구형 실리콘 미분말 생산에 적합합니다.
분쇄 과정에서 입자들은 고속 회전 또는 고속 공기 흐름 하에서 강렬한 전단, 충돌 및 마찰을 겪습니다. 날카로운 모서리는 점차 제거되고, 플레이크형, 바늘형 또는 불규칙한 형태의 입자들은 등축형으로 변형됩니다. 에너지 투입량, 체류 시간 및 분류 절단 크기를 정밀하게 제어함으로써 "과도한 분쇄 없이 형상화"를 달성할 수 있으며, 이것이 구형 분말 생산의 핵심입니다.
일반적인 구형화 장비는 다음과 같습니다.
- 공기 분류기 밀(ACM): 분쇄와 분류가 통합된 이 시스템은 구형 흑연 및 알루미나와 같이 높은 구형도와 미세한 입자 크기 분포가 요구되는 재료에 이상적입니다.
- 볼밀 + 공기 분류기 시스템: 충격은 적고 전단력은 강한 부드러운 성형 방식으로 대규모 연속 생산에 적합합니다.
- 반대하는 제트 밀 / 플랫젯 밀: 입자 간 자체 분쇄 메커니즘으로 오염도가 낮아 고순도 분말에 이상적입니다.
- 모양 수정자: 구형화율, 탭 밀도 및 유동성을 개선하기 위한 전용 후처리 장비
분쇄, 정밀 분류 및 표면 개질의 시너지 효과를 통해 구형 분말의 구형도를 높일 수 있습니다. 탭 밀도가 크게 향상되고 비표면적이 효과적으로 감소하며 유동성과 분산성 또한 개선됩니다. 이러한 장점들은 리튬 배터리, 전자 패키징, 열 관리 재료 및 적층 제조 분야의 까다로운 요구 사항을 충족합니다.
결론:
구형 분말의 가치 향상은 장비와 공정 전문 지식의 심층적인 통합에 달려 있습니다.
구형 흑연에서 구형 알루미나로, 그리고 실리콘 미세 분말에서 내화 금속 분말로의 구형화는 단순히 모양만 바꾸는 것이 아닙니다. 이는 성능, 응용 가능성, 그리고 제품 가치의 포괄적인 향상을 의미합니다. 이러한 변화는 신뢰할 수 있는 분쇄 및 성형 기술과 풍부한 엔지니어링 경험을 통해 가능해집니다.
에픽 파우더 당사는 20년 이상 초미세 분말 분쇄, 분류 및 성형 분야에 전념해 왔습니다. 특정 소재 특성에 맞춘 맞춤형 솔루션을 제공하며, 실험실 테스트부터 대규모 산업 생산에 이르기까지 맞춤형 구형 분말 생산 시스템을 제공합니다. 고효율 분쇄 장비와 정밀한 분류 제어를 통해 높은 구상화율을 보장하며, 우수한 벌크 밀도와 안정적인 제품 품질을 제공합니다. 이러한 방식으로 미세 분말은 첨단 소재의 진정한 가치를 실현합니다.
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— 게시자 에밀리 첸