1. Contexto
Um fabricante global de materiais em Dresden precisava de moagem ultrafina de silício monocristalino Pó com precisão em nível micrométrico e distribuição granulométrica estreita. O cliente fornece para as indústrias de semicondutores e fotovoltaica, onde o controle rigoroso das frações de partículas finas e grossas é um requisito fundamental. Os equipamentos de moagem convencionais geralmente têm dificuldades para atingir esse nível de controle de distribuição granulométrica.
O material de alimentação era pó de silício, com cerca de 15 kg fornecidos para testes preliminares. A principal preocupação do cliente era eliminando multas partículas. Testes anteriores de moagem com outras tecnologias deixaram muitos resíduos finos no produto.
2. Alvos de Moagem
Foram definidas duas especificações de produto, cada uma exigindo uma janela PSD estreita e um rendimento mínimo 80%:
| Parâmetro | Alvo 1 (Mais grosso) | Alvo 2 (Mais fino) |
| D1 | 3 μm | 3 μm |
| D10 | 6 μm | 5 μm |
| D50 | 10–14 μm | 6–10 μm |
| D90 | 18–23 μm | 10–15 μm |
| D100 | < 40 μm | < 30 μm |
| Rendimento Alvo | 80% | 80% |
A restrição crítica era o limite de corte para partículas finas: D1 acima de 3 μm e D10 acima de 5–6 μm, o que significa que praticamente nenhuma partícula com menos de 3 micrômetros poderia estar presente. Isso inviabilizou a moagem simples em uma única passagem e exigiu a classificação integrada.
3. Solução: Moinho de jato de laboratório MQW03
A Epic Powder realizou o teste no MQW Moinho a jato de leito fluidizado. O projeto de leito fluidizado foi escolhido devido à sua classificador turbo integrado, que ajusta o tamanho das partículas em tempo real durante a moagem. Partículas com tamanho excessivo são continuamente enviadas de volta para a zona de moagem, enquanto as partículas dentro das especificações saem da câmara. É isso que torna possível a estreita faixa de D1 a D100.
As principais características do processo incluíam:
- Roda de classificação de alta velocidade para cortar bruscamente partículas de tamanho excessivo acima dos limites D100
- parâmetros de fluxo de ar otimizados para minimizar a moagem excessiva e a geração de partículas finas.
- Classificação de múltiplas passagens para garantir que as partículas finas fossem completamente separadas do fluxo de produto.
4. Resultados
Após o ajuste dos parâmetros do processo, o moinho de jato MQW produziu pó que atendia a ambas as especificações desejadas. A curva PSD abaixo mostra a distribuição estreita alcançada para o Alvo 2:
A amplitude medida foi inferior a 1,0, o que representa uma distribuição muito estreita para pó de silício moído a jato. O pico bimodal que frequentemente aparece em materiais moídos por impacto desapareceu completamente, confirmando que as partículas finas foram efetivamente separadas.
5. Conclusão
O estudo de caso demonstrou que o moinho de jato de leito fluidizado MQW da Epic Powder pode fornecer moagem ultrafina de silício monocristalino com PSD estreita para a cadeia de suprimentos de semicondutores. O classificador integrado foi fundamental para atingir as metas D1 e D10, mantendo o rendimento em 80%.
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Parâmetros técnicos:
Material: Silício monocristalino
Equipamento: Moinho de jato de leito fluidizado de laboratório MQW03 |
Indústria: Semicondutores / Materiais Avançados
Saída: 59 kg/h
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