Com o rápido desenvolvimento da indústria moderna e das tecnologias avançadas, os requisitos de desempenho para materiais em pó estão se tornando cada vez mais rigorosos. Os materiais devem apresentar níveis de impurezas ultrabaixos e partículas finas. tamanho da partícula, e uma distribuição granulométrica estreita. A morfologia das partículas também se tornou um indicador crítico de qualidade. O pó esférico destaca-se pelo seu tamanho de partícula uniforme, características de superfície lisa e excelente fluidez. Devido a essas vantagens, o pó esférico é agora amplamente utilizado em aplicações industriais de alta tecnologia.
Em comparação com pós irregulares, pós esféricos Apresentam vantagens claras. Sua morfologia regular e menor número de defeitos superficiais reduzem significativamente o desgaste do molde durante o processamento. Pós esféricos tipicamente apresentam uma distribuição de tamanho mais estreita e uniforme. tamanho da partícula distribuição. Sua excelente fluidez melhora a eficiência de empacotamento, o que é especialmente benéfico na metalurgia do pó, onde pode aumentar substancialmente a densidade das peças formadas. Durante a sinterização, os pós esféricos encolhem de forma mais uniforme, tornando o controle do tamanho do grão mais fácil e confiável.
Grafite esférico
A esferoidização do grafite natural é obtida principalmente pela moldagem mecânica de partículas de grafite natural para se obter morfologias esféricas ou quase esféricas. Devido ao seu baixo custo, abundância de recursos e características adequadas de carga e descarga, o grafite natural ocupa uma posição importante no mercado de materiais anódicos. No entanto, sua capacidade reversível relativamente baixa e a fraca estabilidade de ciclagem limitam sua aplicação em baterias de íon-lítio.
Estudos extensivos demonstraram que a conversão de grafite natural em partículas esféricas ou quase esféricas pode melhorar significativamente seu desempenho eletroquímico. O grafite natural esférico apresenta menor área superficial específica e maior densidade aparente, resultando em maior eficiência coulombiana inicial, maior capacidade reversível e estabilidade de ciclagem superior. Consequentemente, ele é amplamente utilizado como material anódico para baterias de íon-lítio.
Micropó de silício esférico
O micropó de silício esférico apresenta excelente morfologia de partículas e alta resistência. químico pureza e baixo teor de elementos radioativos. Seu uso pode reduzir significativamente o coeficiente de expansão térmica de compostos de moldagem epóxi e melhorar sua estabilidade térmica, tornando-o um material de enchimento essencial em embalagens de circuitos integrados.
O micropó esférico de silício é produzido principalmente por meio de métodos como fusão por plasma de alta temperatura, processos de pulverização por fusão, combustão em chama de gás, síntese em fase vapor e precipitação.
Pós metálicos refratários esféricos
Metais refratários são definidos como metais com pontos de fusão acima de 1650 °C e reservas práticas, incluindo tungstênio, titânio e molibdênio. Esses materiais são amplamente utilizados em aplicações aeroespaciais, revestimentos por aspersão térmica, manufatura aditiva (impressão 3D) e biomédicas.
Em comparação com os pós metálicos convencionais, os pós metálicos esféricos oferecem maior esfericidade, melhor fluidez e maior densidade aparente, tornando-os cada vez mais importantes na ciência de materiais avançados. No entanto, a disponibilidade de pós metálicos refratários esféricos de alto desempenho continua sendo um gargalo crucial para a indústria.
Os métodos tradicionais de produção frequentemente resultam em baixas taxas de esferoidização, aglomeração severa e fácil oxidação. Em contraste, o processamento por plasma de radiofrequência melhora significativamente a fluidez do pó, a densidade aparente, a densidade compactada e a taxa de esferoidização. No futuro, a melhoria do desempenho do pó, a redução do impacto ambiental, a diminuição dos custos de processamento por plasma e a promoção da industrialização em larga escala serão as principais direções de desenvolvimento.
Pós esféricos de óxido metálico
Óxido de magnésio esférico
O desempenho de aplicações de produtos de óxido de magnésio está intimamente relacionado à morfologia e ao tamanho do pó bruto. Dentre as diversas formas de partículas, as partículas esféricas de MgO exibem morfologia regular, alta uniformidade, área superficial específica relativamente grande e excelente esfericidade. Essas características melhoram significativamente a adsorção, a condutividade térmica e o desempenho catalítico.
Em materiais para gerenciamento térmico, o óxido de magnésio esférico proporciona maior densidade de empacotamento. Quando combinado com PVC, possibilita materiais com maior condutividade térmica.
Alumina Esférica
A alumina é um material químico de alto desempenho. Ela pode ser preparada utilizando diversos métodos, incluindo moagem de bolas, processamento por plasma, hidrólise, síntese sol-gel, precipitação e técnicas hidrotérmicas. Esses métodos produzem pós de alumina com diferentes morfologias, como bastonetes, tubos, placas, fibras, fusos e esferas.
Dentre esses materiais, os pós de alumina esféricos se destacam devido à sua morfologia singular. Eles oferecem excelente fluidez, alta área superficial específica e alta densidade aparente. Como resultado, a alumina esférica proporciona desempenho excepcional nas indústrias eletrônica, de processamento químico e de defesa. As principais vantagens incluem resistência à corrosão, estabilidade em altas temperaturas, resistência a ácidos e álcalis, resistência ao desgaste, resistência à oxidação, alta dureza e fácil dispersão.
Tecnologias de moagem e conformação para preparação de pós esféricos
A produção de pós esféricos não depende exclusivamente de métodos químicos ou de fusão em alta temperatura. Em escala industrial, as rotas de preparação física baseadas em moagem mecânica, conformação e classificação tornaram-se predominantes devido à sua operação contínua, custos controláveis e ampla aplicabilidade. Esses métodos são particularmente adequados para micropós esféricos de grafite, alumina e silício.
Durante a moagem, as partículas sofrem intenso cisalhamento, colisão e fricção sob rotação em alta velocidade ou fluxo de ar de alta velocidade. As arestas vivas são gradualmente removidas e as partículas em forma de flocos, agulhas ou irregulares evoluem para formatos equiaxiais. Controlando com precisão a entrada de energia, o tempo de residência e o tamanho de corte da classificação, é possível obter a "moldagem sem moagem excessiva", que é a chave para a produção bem-sucedida de pó esférico.
Os equipamentos comuns para esferoidização incluem:
- Moinhos Classificadores de Ar (ACM): Moagem e classificação integradas, ideais para materiais que exigem alta esfericidade e distribuição granulométrica precisa, como grafite esférico e alumina.
- Sistemas de moinho de bolas + classificador de ar: Moldagem suave por meio de ação de baixo impacto e alto cisalhamento, adequada para produção contínua em larga escala.
- Fábricas de jatos opostas / Moinhos de jato plano: Mecanismo de automoagem partícula-partícula com baixa contaminação, ideal para pós de alta pureza.
- Modificadores de forma: Equipamentos dedicados de pós-processamento para melhorar a taxa de esferoidização, a densidade aparente e a fluidez.
Através da combinação sinérgica de moagem, classificação de precisão e modificação de superfície, pós esféricos podem atingir maior esfericidade. A densidade aparente é significativamente melhorada. A área superficial específica é efetivamente reduzida. A fluidez e a dispersão também são aprimoradas. Essas vantagens atendem aos exigentes requisitos de baterias de lítio, embalagens eletrônicas, materiais para gerenciamento térmico e manufatura aditiva.
Conclusão:
A valorização dos pós esféricos depende da profunda integração de equipamentos e conhecimento de processos.
Da grafite esférica à alumina esférica, e do micropó de silício aos pós de metais refratários, a obtenção de formas esféricas não se resume a uma simples mudança de formato. Representa uma melhoria abrangente em desempenho, potencial de aplicação e valor do produto. Essa transformação é sustentada por tecnologias confiáveis de moagem e conformação, além de ser impulsionada por vasta experiência em engenharia.
Pó épico Há mais de 20 anos, nossa empresa se dedica à moagem, classificação e conformação de pós ultrafinos. Oferecemos soluções personalizadas para atender às características específicas de cada material. Fornecemos sistemas sob medida para a produção de pós esféricos, desde testes em laboratório até fabricação industrial em larga escala. Equipamentos de moagem de alta eficiência e controle preciso de classificação garantem maiores taxas de esferoidização, além de proporcionar densidade aparente superior e consistência estável do produto. Dessa forma, os pós finos realmente revelam o grande potencial dos materiais avançados.
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— Publicado por Emily Chen