Kilang pasir berfungsi dengan mengacau bersama medium pengisaran dan bahan. Ini dilakukan oleh cakera penyebaran berputar berkelajuan tinggi dalam silinder tetap. Ia menyebabkan ricih, pengikisan dan perlanggaran yang kuat. Mereka berada di antara zarah pepejal dan medium pengisaran. Ini mencapai penghancuran, pengisaran, dan penyebaran. Kilang pasir boleh dibahagikan kepada jenis menegak dan mendatar. Pembahagian ini berdasarkan struktur mereka. Apakah kelebihan kilang pasir? Bagaimanakah ia dibandingkan dengan peralatan pengisar ultra halus yang lain? Editor China Powder Network cuba mencari jawapannya. Mereka melakukannya melalui eksperimen berikut.
Kilang pasir VS kilang bebola
Ramai penyelidik telah melakukan banyak eksperimen. Mereka mengkaji kecekapan pengisaran kilang bebola dan kilang pasir. Keputusan menunjukkan bahawa kilang pasir lebih unggul daripada kilang bola. Mereka lebih baik dari segi kecekapan pengisaran dan kos untuk menyediakan. Juga, eksperimen menunjukkan bahawa kilang pasir boleh menghasilkan serbuk dengan purata saiz Zarah di bawah 0.5 μm. Saiz ini jauh lebih kecil daripada saiz serbuk yang dihasilkan oleh kilang bola.
Eksperimen 1: Pemprosesan Menghancurkan Bahan Seramik Piezoelektrik
Kami mengkaji bagaimana peralatan penghancuran yang berbeza mempengaruhi saiz dan pengedaran serbuk. Dalam eksperimen itu, para penyelidik meletakkan 3kg seramik piezoelektrik ke dalam kilang bebola. Mereka memasukkan beberapa ke dalam corong pengisar yang bergetar dan beberapa ke dalam baldi kilang pasir untuk dihancurkan. Kesemuanya diproses menggunakan kaedah basah. Sampel diambil secara berkala untuk mengukur saiz zarah dan penyebarannya. Ini dilakukan untuk membandingkan masa yang diperlukan oleh tiga jenis peralatan untuk memproses serbuk. Perbandingannya adalah apabila saiz zarah serbuk D50 mencapai kira-kira 0.5 μm.
peralatan | Masa pemprosesan (h) | D10 | D25 | D50 | D75 | D90 |
Kilang bola | 16 | 0.31 | 0.49 | 0.71 | 2.38 | 4.28 |
Kilang getaran | 4 | 0.29 | 0.42 | 0.58 | 1.75 | 2.88 |
Kilang pasir | 1.25 | 0.19 | 0.33 | 0.46 | 0.58 | 0.77 |
Keputusan menunjukkan bahawa pengisaran getaran adalah lebih baik daripada pengisaran bola. Ia lebih baik untuk menghancurkan dan untuk saiz zarah. Pengisaran pasir adalah lebih baik daripada pengisaran bebola dan pengisaran getaran. Ini adalah kira-kira saiz bebola penghancur. Ia juga mengenai kelajuan dan tenaga bola. Bola yang lebih kecil mengisar lebih baik. Mereka membuat serbuk yang lebih halus dengan julat saiz yang sempit.
Dalam eksperimen, bola yang digunakan untuk mengampelas ialah 1.5mm (1.5Kg). Bola untuk mengisar dan mengisar adalah campuran 20mm, 15mm dan 8mm (7.5Kg). Pengamplasan mempunyai permukaan kerja yang lebih besar daripada pengilangan bebola dan pengisaran bergetar. Kelajuan bola ialah 1800 rpm apabila pasir dikisar. Ia 600 kali/min apabila bergetar mengisar. Dan ia adalah 65 rpm apabila bola mengisar. Jadi, proses mengisar pasir adalah yang paling berkesan untuk menghancurkan. Ia menghasilkan serbuk terbaik dengan julat saiz zarah yang paling sempit. Ia juga membuat penghancuran berkualiti tinggi.
Berdasarkan keputusan ujian, Cai Gaogong membuat kesimpulan sesuatu. Beliau membuat kesimpulan bahawa menggunakan kilang pasir untuk menghancurkan seramik piezoelektrik adalah lebih baik. Ia meningkatkan struktur mikro, mekanikal, dan sifat dielektrik seramik. Transduser ini mengurangkan pereputan prestasi sebanyak 50%. Ia juga memanjangkan hayat mereka daripada 5,000 jam kepada 8,000 jam.
Eksperimen 2: Menghancurkan dan memproses bahan bateri litium
Kangtuo membandingkan saiz LiFePO4 yang dibuat dengan dua kaedah. Satu kaedah ialah pengilangan bebola tenaga tinggi tradisional. Kaedah lain ialah pengeringan semburan pasir. Kangtuo mendapati bahawa prekursor yang dibuat oleh pengilangan bola adalah 300-400nm selepas pensinteran. Julat saiz zarahnya adalah luas. , dan morfologi zarah adalah berbeza, tanpa persamaan yang jelas. Kaedah pengeringan semburan pengisaran pasir mengubah prekursor LiFePO4. Ia mempunyai saiz zarah kurang daripada 100 nm dan mempunyai taburan saiz yang sempit. Tiada pengeringan semburan dan pensinteran. Produk ini dikeringkan dengan semburan dan disinter. Kemudian, ia diaglomerasi ke dalam mikrosfera dengan diameter kira-kira 10 μm. Menguatkan mikrosfera mendedahkan bahawa ia diperbuat daripada banyak zarah berbentuk gelendong. Zarahnya kecil dan saiznya seragam. adalah kira-kira 300nm.
Bentuk puncak prekursor LiFePO4 dibuat melalui pengisaran pasir. Ia kemudiannya dikeringkan menggunakan pengeringan semburan. Ia menonjol dan tajam. Ini menunjukkan bahawa LiFePO4 membuat cara ini lebih kristal. Ini kerana kilang pasir berputar pada 2800 rpm semasa mengisar dan mengadun. Kilang bebola bertenaga tinggi berputar pada 1200r/min sahaja. Juga, diameter manik seramik zirkonia dalam kilang pasir hanya 0.3mm. Kelajuan kilang bola juga 0.3mm. Diameter bebola keluli dalaman ialah 2mm. Jadi, kilang pasir boleh mengisar bahan kepada saiz yang lebih halus dan mencampurkannya dengan lebih baik daripada kilang bebola bertenaga tinggi. Ini meningkatkan tahap tindak balas dan kehabluran.
Bahan LiFePO4/C yang dibuat dengan pengeringan semburan pasir adalah lebih baik. Mereka lebih baik daripada yang dibuat dengan pengilangan bola dan lebih mudah. Ini memudahkan proses sintesis.
Kilang pasir PK kilang jet
Kajian itu menunjukkan bahawa kilang pasir mempunyai kelebihan. Berbanding dengan peralatan pengisaran lain, seperti kilang aliran udara. Mereka mempunyai kehalusan yang tinggi, kesinambungan yang kuat, dan kecekapan yang tinggi. Keperluan kehalusan boleh diubah. Anda boleh melakukan ini dengan melaraskan jumlah media pengisaran yang betul. Atau, mengisar dengan pelbagai media boleh dilakukan. Medium pengisar kilang pasir bergerak pada kelajuan tinggi. Kesan pengisarannya datang terutamanya disebabkan oleh hentaman dan daya ricih. Media pengisar manik zirkonia yang digunakan dalam eksperimen tidak menyebabkan pencemaran. Ia tidak mencemarkan bahan mentah. Ia bersaiz kecil dan mempunyai banyak sambungan. Ia boleh melakukan pengisaran dan penyebaran ultra-halus.
Bahan mentah dikisar dalam pengisar berkelajuan tinggi. Fasa cecair dicampur sama rata dan bertindak balas sepenuhnya untuk mendapatkan buburan. Kemudian, melalui pengering semburan, buburan diatomkan dan bersentuhan dengan udara panas. Air cepat menguap. Semasa proses ini, buburan diproses dan dikeringkan. Proses ini mendapatkan bahan elektrod bateri litium.
Kilang pasir + kilang bebola + gabungan kilang jet
Kilang pasir mempunyai beberapa kelebihan yang tidak dapat ditandingi dalam penyebaran dan pengisaran. Tetapi, EPIC Powderxiao'bian juga mengakui hadnya sendiri. Contohnya, kehalusan bahan mentah boleh diperhalusi. Keperluan saiz kilang pasir biasanya kurang daripada 80 mesh (<0.18mm). Juga, kilang pasir yang digunakan dalam salutan industri adalah lebih kecil. Satu produk tidak dapat mengekalkan industri seramik.
Kami melihat penggunaan kilang bola, kilang jet, dan kilang pasir dalam pemprosesan pelbagai bahan. Ini termasuk percubaan dalam artikel ini. Sesetengah penyelidik menggunakan gabungan kilang bebola dan kilang pasir pengaduk untuk mengisar. Dalam mod kelompok, masa pengisaran adalah lebih pendek. Pengisaran juga lebih cekap dan menggunakan kurang kuasa. Dalam sesetengah proses, bahan mula-mula dikacau oleh kilang bebola. Kemudian, mereka dikisar dengan kilang pasir. Dalam proses lain, bahan dikisar dengan kilang pasir terlebih dahulu. Kemudian, bahan tersinter dihancurkan dengan kilang aliran udara. Mereka bertiga memberi kerjasama. Mereka melaksanakan tugas mereka. Ini mencapai prestasi pemprosesan dan bahan terbaik.