Многие технологии классифицируют порошки. Наиболее распространенными являются просеивание, воздушный поток и центробежная классификация. Их влияние на чистоту порошка различается.
Метод просеивания
Метод просеивания заключается в использовании сита для сортировки порошка, что подходит для грубой сортировки порошка. Если сито целое, оно может удалить крупные примеси. Это улучшит чистоту. Однако, если сито изношено или имеет отверстия, крупные частицы будут смешиваться с мелким порошком. Это снизит его чистоту. При просеивании кварцевого песка поврежденное сито пропускает более крупные частицы в конечный продукт. Это снижает его чистоту.
Партия карбонат кальция Порошок имеет начальную чистоту 85%. Он содержит 10% крупных частиц и 5% примесей. Затем этот порошок просеивается и сортируется. Стандартное неповрежденное сито может удалить более 90% крупных примесей после просеивания. После просеивания чистота порошка может быть увеличена до 94%. Это предполагает, что распределение других примесей остается неизменным. Если сито повреждено, оно может удалить только 50% крупных примесей. Чистота порошка тогда может достичь только около 87,5%.
Классификация воздушного потока
Этот метод основан на разнице в скорости осаждения частиц в потоке воздуха. Он может точно разделять частицы разных размеров. Он имеет высокую скорость удаления примесей и может значительно улучшить чистоту. Однако, если в системе классификации есть турбулентный воздух или локальные завихрения, некоторые частицы могут смешиваться, влияя на чистоту. Например, при изготовлении катодов литиевых батарей классификация потоком воздуха может удалять крупные примеси и комки. Это улучшает чистоту материала.
Возьмем в качестве примера производство диоксида титана, требующего чистоты более 99%. При идеальных условиях классификации воздушного потока диоксид титана имеет чистоту 95%. Он содержит 4% крупнозернистых примесей и 1% других примесей. Контролируя скорость воздушного потока, температуру и структуру классификатора, мы можем удалить около 98% крупнозернистых примесей. Чистота конечного продукта может достигать 99,2%. Если неравномерность воздушного потока в системе превышает 20% (она должна быть в пределах 5%), скорость удаления крупных частиц может упасть до 90%. Это приведет к чистоте продукта всего 98,6%.
Центробежная классификация
Метод центробежной классификации классифицирует частицы в соответствии с их центробежной силой. Он оказывает хорошее классификационное воздействие на мелкие частицы и помогает улучшить чистоту. Однако износ и коррозия будут генерировать примеси, которые загрязнят порошок. Кроме того, неправильный контроль рабочих параметров снизит чистоту, ухудшив классификационный эффект. Например, при приготовлении высокочистого нанокарбоната кальция, если скорость центрифуги нестабильна, это повлияет на чистоту продукта.
Для микропорошка оксида алюминия с исходной чистотой 90% (смешанные примеси 8% и прочие 2%) применимо следующее. При нормальной центробежной классификации стабильная скорость является ключевым фактором. Если центрифуга работает на этой скорости, а оборудование не изношено, оно может удалить 95% примесей. Это увеличивает чистоту порошка до 97,6%. Если центрифуга изношена от длительного использования, это вызывает 0,5% примесей из-за износа. Нестабильная центробежная сила снижает скорость удаления примесей до 90%. Тогда конечная чистота порошка может быть только 96,1%.
Эти данные показывают, что при хорошей работе различные классификаторы могут повысить чистоту порошка. Однако конечный порошок зависит от трех факторов. Это рабочее состояние оборудования, контроль параметров процесса и стабильность оборудования. Чистота имеет решающее значение. Эти факторы должны строго контролироваться в процессе производства, чтобы получать высокочистые порошковые продукты.