Với sự phát triển nhanh chóng của ngành công nghiệp hiện đại và các công nghệ tiên tiến, yêu cầu về hiệu suất đối với vật liệu dạng bột ngày càng trở nên khắt khe. Vật liệu phải có hàm lượng tạp chất cực thấp, độ mịn cao. kích thước hạt, và phân bố kích thước hạt hẹp. Hình thái hạt cũng đã trở thành một chỉ số chất lượng quan trọng. Bột hình cầu nổi bật nhờ kích thước hạt đồng nhất, đặc tính bề mặt mịn và khả năng chảy tuyệt vời. Nhờ những ưu điểm này, bột hình cầu hiện đang được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp cao cấp.
So với các loại bột không đồng nhất, bột hình cầu Chúng thể hiện những ưu điểm rõ rệt. Hình thái đều đặn và ít khuyết tật bề mặt hơn giúp giảm đáng kể sự mài mòn khuôn trong quá trình gia công. Bột hình cầu thường có kích thước nhỏ hơn và đồng đều hơn. kích thước hạt Khả năng phân bố đều. Khả năng chảy tuyệt vời của chúng giúp cải thiện hiệu quả đóng gói, điều này đặc biệt có lợi trong luyện kim bột, nơi nó có thể làm tăng đáng kể mật độ của các chi tiết được tạo hình. Trong quá trình thiêu kết, bột hình cầu co lại đồng đều hơn, giúp việc kiểm soát kích thước hạt dễ dàng và đáng tin cậy hơn.
Than chì hình cầu
Quá trình cầu hóa than chì tự nhiên chủ yếu được thực hiện bằng cách tạo hình cơ học các hạt than chì tự nhiên để thu được hình dạng cầu hoặc gần cầu. Do chi phí thấp, nguồn tài nguyên dồi dào và đặc tính sạc-xả phù hợp, than chì tự nhiên chiếm vị trí quan trọng trong thị trường vật liệu điện cực âm. Tuy nhiên, dung lượng thuận nghịch tương đối thấp và độ ổn định chu kỳ kém đã hạn chế việc ứng dụng rộng rãi hơn của nó trong pin lithium-ion.
Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc chuyển đổi than chì tự nhiên thành các hạt hình cầu hoặc gần hình cầu có thể cải thiện đáng kể hiệu suất điện hóa của nó. Than chì tự nhiên hình cầu có diện tích bề mặt riêng nhỏ hơn và mật độ nén cao hơn, dẫn đến hiệu suất Coulomb ban đầu cao hơn, dung lượng thuận nghịch lớn hơn và độ ổn định chu kỳ vượt trội. Do đó, hiện nay nó được sử dụng rộng rãi làm vật liệu cực dương cho pin lithium-ion.
Bột vi mô silic hình cầu
Bột vi hạt silicon hình cầu thể hiện hình thái hạt tuyệt vời, chất lượng cao. hóa chất Độ tinh khiết cao và hàm lượng nguyên tố phóng xạ thấp. Việc sử dụng nó có thể làm giảm đáng kể hệ số giãn nở nhiệt của các hợp chất đúc epoxy và cải thiện độ ổn định nhiệt của chúng, khiến nó trở thành chất độn thiết yếu trong bao bì mạch tích hợp.
Bột vi hạt silicon hình cầu chủ yếu được sản xuất thông qua các phương pháp như nấu chảy plasma ở nhiệt độ cao, quy trình phun nóng chảy, đốt cháy bằng ngọn lửa khí, tổng hợp pha hơi và kết tủa.
Bột kim loại chịu nhiệt hình cầu
Kim loại chịu nhiệt được định nghĩa là các kim loại có điểm nóng chảy trên 1650 °C và có trữ lượng thực tế, bao gồm vonfram, titan và molypden. Các vật liệu này được sử dụng rộng rãi trong ngành hàng không vũ trụ, lớp phủ phun nhiệt, sản xuất bồi đắp (in 3D) và các ứng dụng y sinh.
So với các loại bột kim loại thông thường, bột kim loại hình cầu có độ cầu cao hơn, khả năng chảy tốt hơn và mật độ biểu kiến cao hơn, khiến chúng ngày càng trở nên quan trọng trong khoa học vật liệu tiên tiến. Tuy nhiên, việc tìm kiếm các loại bột kim loại chịu nhiệt hình cầu hiệu suất cao vẫn là một trở ngại lớn đối với ngành công nghiệp này.
Các phương pháp sản xuất truyền thống thường dẫn đến tỷ lệ cầu hóa thấp, hiện tượng vón cục nghiêm trọng và dễ bị oxy hóa. Ngược lại, xử lý bằng plasma tần số vô tuyến cải thiện đáng kể khả năng chảy của bột, mật độ nén, mật độ biểu kiến và tỷ lệ cầu hóa. Trong tương lai, việc cải thiện hiệu suất bột, giảm tác động đến môi trường, giảm chi phí xử lý plasma và thúc đẩy công nghiệp hóa quy mô lớn sẽ là những hướng phát triển chính.
Bột oxit kim loại hình cầu
Magiê oxit hình cầu
Hiệu suất ứng dụng của các sản phẩm oxit magiê có liên quan mật thiết đến hình thái và kích thước của bột nguyên liệu. Trong số các hình dạng hạt khác nhau, các hạt MgO hình cầu thể hiện hình thái đều đặn, độ đồng nhất cao, diện tích bề mặt riêng tương đối lớn và độ cầu tuyệt vời. Những đặc điểm này giúp tăng cường đáng kể khả năng hấp phụ, dẫn nhiệt và hiệu suất xúc tác.
Trong vật liệu quản lý nhiệt, magie oxit dạng hình cầu mang lại mật độ đóng gói cao hơn. Khi được kết hợp với PVC, nó tạo ra các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao hơn.
Alumina hình cầu
Nhôm oxit (Alumina) là một vật liệu hóa học hiệu năng cao. Nó có thể được điều chế bằng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm nghiền bi, xử lý plasma, thủy phân, tổng hợp sol-gel, kết tủa và kỹ thuật thủy nhiệt. Các phương pháp này tạo ra bột nhôm oxit với các hình thái khác nhau, chẳng hạn như dạng que, dạng ống, dạng tấm, dạng sợi, dạng hình thoi và dạng hình cầu.
Trong số đó, bột alumina hình cầu nổi bật nhờ hình thái độc đáo. Chúng có khả năng chảy tuyệt vời, diện tích bề mặt riêng lớn và mật độ khối lượng riêng cao. Do đó, alumina hình cầu mang lại hiệu suất vượt trội trong các ngành công nghiệp điện tử, chế biến hóa học và quốc phòng. Các ưu điểm chính bao gồm khả năng chống ăn mòn, ổn định ở nhiệt độ cao, khả năng chống axit và kiềm, khả năng chống mài mòn, khả năng chống oxy hóa, độ cứng cao và khả năng phân tán dễ dàng.
Các công nghệ nghiền và tạo hình để chuẩn bị bột hình cầu
Việc sản xuất bột hình cầu không chỉ dựa vào các phương pháp hóa học hoặc nấu chảy ở nhiệt độ cao. Ở quy mô công nghiệp, các phương pháp chế tạo vật lý dựa trên nghiền, tạo hình và phân loại bằng cơ học đã trở thành xu hướng chủ đạo nhờ khả năng vận hành liên tục, chi phí được kiểm soát và tính ứng dụng rộng rãi. Các phương pháp này đặc biệt phù hợp cho bột vi mô than chì hình cầu, alumina hình cầu và silic hình cầu.
Trong quá trình nghiền, các hạt trải qua quá trình cắt, va chạm và ma sát mạnh mẽ dưới tác động của tốc độ quay cao hoặc luồng khí tốc độ cao. Các cạnh sắc nhọn dần được loại bỏ, và các hạt dạng vảy, dạng kim hoặc dạng bất thường sẽ phát triển thành các hình dạng đẳng hướng. Bằng cách kiểm soát chính xác năng lượng đầu vào, thời gian lưu trú và kích thước cắt phân loại, có thể đạt được “tạo hình mà không nghiền quá mức”, đây là chìa khóa để sản xuất bột hình cầu thành công.
Các thiết bị tạo hình cầu thông dụng bao gồm:
- Máy nghiền phân loại bằng khí (ACM): Hệ thống nghiền và phân loại tích hợp, lý tưởng cho các vật liệu yêu cầu độ cầu cao và phân bố kích thước hạt đồng đều, chẳng hạn như than chì hình cầu và alumina.
- Hệ thống máy nghiền bi + máy phân loại khí: Tạo hình nhẹ nhàng thông qua tác động lực thấp nhưng lực cắt cao, phù hợp cho sản xuất liên tục quy mô lớn.
- Phản đối Jet Mills / Máy nghiền tia phẳng: Cơ chế tự nghiền hạt với độ nhiễm bẩn thấp, lý tưởng cho các loại bột có độ tinh khiết cao.
- Các yếu tố điều chỉnh hình dạng: Thiết bị xử lý hậu kỳ chuyên dụng để cải thiện tỷ lệ tạo hình cầu, mật độ khi nén và khả năng chảy.
Nhờ sự kết hợp đồng bộ giữa quá trình nghiền, phân loại chính xác và xử lý bề mặt, bột hình cầu có thể đạt được độ cầu cao hơn. Mật độ khối lượng riêng được cải thiện đáng kể. Diện tích bề mặt riêng được giảm thiểu hiệu quả. Khả năng chảy và phân tán cũng được nâng cao. Những ưu điểm này đáp ứng được các yêu cầu khắt khe của pin lithium, bao bì điện tử, vật liệu quản lý nhiệt và sản xuất bồi đắp.
Phần kết luận:
Việc nâng cao giá trị của bột hình cầu phụ thuộc vào sự tích hợp sâu rộng giữa thiết bị và chuyên môn quy trình.
Từ than chì hình cầu đến alumina hình cầu, và từ bột silicon siêu mịn đến bột kim loại chịu nhiệt, việc chuyển đổi sang dạng hình cầu không chỉ đơn thuần là thay đổi hình dạng. Nó thể hiện sự nâng cấp toàn diện về hiệu suất, tiềm năng ứng dụng và giá trị sản phẩm. Sự chuyển đổi này được hỗ trợ bởi các công nghệ mài và tạo hình đáng tin cậy. Nó cũng được thúc đẩy bởi kinh nghiệm kỹ thuật sâu rộng.
Bột Epic Công ty đã có hơn 20 năm kinh nghiệm chuyên sâu trong lĩnh vực nghiền, phân loại và tạo hình bột siêu mịn. Các giải pháp được thiết kế riêng cho từng đặc tính vật liệu cụ thể. Chúng tôi cung cấp các hệ thống sản xuất bột hình cầu tùy chỉnh, từ thử nghiệm trong phòng thí nghiệm đến sản xuất công nghiệp quy mô lớn. Thiết bị nghiền hiệu quả cao và kiểm soát phân loại chính xác đảm bảo tỷ lệ cầu hóa cao hơn. Chúng cũng mang lại mật độ khối lượng vượt trội và độ ổn định sản phẩm cao. Bằng cách này, bột mịn thực sự khai thác giá trị to lớn của các vật liệu tiên tiến.
Cảm ơn bạn đã đọc. Hy vọng bài viết của tôi hữu ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với bộ phận chăm sóc khách hàng trực tuyến của Zelda nếu có bất kỳ thắc mắc nào khác.
— Đăng bởi Emily Chen