Keramické guľôčky sú vysoko výkonné mletie v oblasti brúsenia. Vďaka svojim vynikajúcim fyzikálnym a chemickým vlastnostiam sa široko používajú v ultrajemných mlečných a disperzných procesoch v rôznych odvetviach, ako sú minerálne spracovanie, povlaky a atramenty, elektronické materiály a biomedicín. Jeho základné výhody spočívajú v vysokej tvrdosti, silnom odolnosti proti opotrebeniu a dobrej chemickej stabilite, ktoré môžu znížiť stredné znečistenie, zatiaľ čo efektívne brúsenie a zlepšenie kvality konečného produktu. Z aspektov aplikačných scenárov, výhodných prvkov, bežne používaných typov a technologických trendov:
1, základné aplikačné scenáre
Aplikácia keramických guľôčok v oblasti brúsenia úzko súvisí s parametrami, ako je tvrdosť, hustota a veľkosť častíc, a existujú významné rozdiely v požiadavkách na stredné vlastnosti v rôznych scenároch
Spracovanie minerálov a rudy: V ultrajemnom mletí kovových minerálov (ako sú zlaté a medené míny) a nekovové minerály (ako napríklad uhličitan vápenatý a kaolíny) slúžia keramické guľôčky ako mletie pre mlynky pre guľôčkové mlyny, rafináciu hrubých častíc do mikrometrov alebo rovnomernej úrovne nanometrov prostredníctvom nárazu a trenia. Napríklad pri spracovaní uhličitanu vápenatého môže používanie keramických guľôčok odolných voči opotrebovaniu zvýšiť jemnosť prášku na D50<1 μ m, meeting the filling needs of industries such as plastics and papermaking.
Odvetvie povlakov, atramentu a pigmentov: Používa sa na dispergovanie a brúsenie pigmentov a farieb, je potrebné zabezpečiť, aby boli pigmentové častice rovnomerne rozptýlené a nezavádzali nečistoty. Keramické guľôčky (ako sú zirkónové guľôčky) majú vysokú chemickú inerte a nebudú reagovať s živicou alebo rozpúšťadlom v povlaku. Súčasne sa ich nízka miera opotrebenia môže vyhnúť kontaminácii produktu strednými troskami, čím sa zabezpečí farba a stabilita povlaku.
Elektronika a nové energetické materiály: Pri mletí pozitívnych a negatívnych elektródových materiálov pre lítiové batérie (ako je lítiumfosfát a ternárny materiál) a elektronické keramické prášky (ako je hlinit a dusičnan bóru), sú potrebné vysoké čistoty a nízke znečistenie mriežovacieho média. Napríklad materiály lítiovej batérie musia byť mleté s keramickými guľôčkami, aby sa dosiahla úzka distribúcia veľkosti častíc (D 50=2-5 μm), aby sa zlepšil nabíjanie a výpis z batérie a životnosť cyklu.
V biofarmaceutickom a potravinárskom priemysle sú potrebné keramické korálky s dobrou biokompatibilitou a žiadne zrážky ťažkých kovov (ako napríklad zirkón alebo emulfiče hliníka s vysokým čistotou), aby sa mikronizácia tradičných extraktov čínskej medicíny a disperzia potravinových doplnkov (ako napríklad nanoscale v oblasti nanocale (ako napríklad nanomacerné emulfičky vyhli chemickej kontaminácii produktu médiom a komplexnou potravinou a potravinami a potravinami.
2, výhody v porovnaní s tradičnými mletými médiami
V porovnaní s kovovými guľôčkami (ako sú oceľové guľôčky), sklenené korálky atď., Contrativiting Contrativiting keramických guľôčok sa odráža v nasledujúcich aspektoch:
Vysoká odolnosť proti tvrdosti a opotrebeniu: Väčšina keramických materiálov (ako je hliník a zirkón) má tvrdosť MOHS 8-9 hladín (oceľové guľôčky približne 6-7 úrovní, sklenené guľôčky približne 5 až 6 úrovní), s extrémne nízkymi mierami opotrebenia (ako napríklad zirkónia s grófami s podriadenými opotrebovaním s nízkym počtom 0,01 ‰), čo môže znížiť stredné straty, nižšie výrobné náklady na výrobu a vyhýbanie sa kontamovaným produktom debre.
Vynikajúca chemická stabilita: rezistentná na kyselinu, alkali a organické rozpúšťadlá, ktoré nie sú ľahko korodované v kyslom (napríklad pH<3) or alkaline (such as pH>12) Brúsky systémy, vhodné pre rôzne chemické prostredie, zatiaľ čo kovové guľôčky sú náchylné na hrdzavenie alebo reagovanie s médiami a sklenené guľôčky môžu byť korodované silnými kyselinami.
Hustota ovládateľná: Hustota rôznych keramických materiálov sa veľmi líši (napríklad guľôčky z hliníka asi 3,6 g/cm ³ a zirkónové guľôčky asi 6,0 g/cm ³) a zodpovedajúce médium sa môže vybrať podľa hustoty mletia na zlepšenie účinnosti mletia. Napríklad guľôčky zirkónov s vysokou hustotou sú vhodné pre vysokú viskozitu, materiály s vysokou hustotou (ako sú kovové kalu) so silnejšou nárazovou silou; Keramické guľôčky s nízkou hustotou sú vhodné pre materiály s nízkou viskozitou a ľahkou disperziou, ako sú napríklad povlaky.
Nízke znečistenie: Keramické guľôčky s vysokou čistotou (napríklad 95% hliník a zirkón) majú extrémne nízky obsah nečistoty (napríklad prvky ťažkých kovov<1ppm), especially suitable for fields with high purity requirements (such as electronic materials and biomedicine), while steel beads may introduce iron ion pollution, and glass beads may precipitate silicon ions.
3, Porovnanie bežných typov a charakteristík keramických guľôčok
Výkon keramických guľôčok vyrobených z rôznych materiálov sa výrazne líši a výber by mal byť založený na konkrétnych potrebách brúsenia
Guľôčky oxidu hliníka: najvýhodnejšie nákladovo efektívne, 95% guľôčky oxidu hliníka sa bežne používajú a sú vhodné na najdôležitejšie brúsenie; 99% vysokokvalitných hlinitých guľôčok má vyššiu čistotu a menšie znečistenie a používajú sa v scenároch, ktoré sú citlivé na nečistoty.
Zirkónové korálky: S najlepšou odolnosťou proti opotrebeniu a dobrou húževnatosťou (nie ľahko rozbité) sú prvou voľbou pre špičkové brúsenie, najmä vhodné pre ultrajemné brúsenie (ako sú prášky nanocale) a materiály s vysokou viskozitou, ale náklady sú relatívne vysoké.
Kremíkové guľôčky zirkónia: nízka cena, mierny odpor opotrebenia, vhodný pre procesy drsného alebo stredného mletia s nízkymi požiadavkami na presnosť.
4, Trendy technologického rozvoja
S rozvojom mletia dopytu smerom k „ultrajemnému, vysokému a účinnému“ smeru sa technologická inovácia keramických guľôčok v oblasti brúsenia zameriava hlavne na tieto aspekty:
Precise control of particle size and morphology: Developing ceramic beads with narrower particle size distribution (such as ± 5 μ m) and higher sphericity (roundness>0,95), zníženie „mŕtveho objemu“ počas procesu mletia, zlepšovanie efektívnosti mletia a uniformity produktu. Napríklad jednotné keramické guľôčky submikronu až milimeter sa môžu pripraviť metódou Sol-Gel alebo technológiou presného formovania.
Kompozitná modifikácia a optimalizácia výkonu: dopingom (ako je doping zirkónia v hliníku) alebo povrchový povlak (ako napríklad vrstva potiahnutia nano opotrebovania na povrchu keramických guľôčok), tvrdosť a húževnatosť vyváženia a zníženie rýchlosti zlomenín. Napríklad čiastočne stabilizované zirkónové guľôčky (YSZ) sú dotované Ytria, aby sa udržala vysoký odpor opotrebenia, pričom sa vyhýba krehkému zlomeninám.
Adaptívne mletie: Poskytnite prispôsobené riešenia pre „keramický typ guľôčok+veľkosť častíc+parametre mletého zariadenia“ na základe rôznych materiálových charakteristík (ako je viskozita, tvrdosť, požiadavky na čistotu). Napríklad pri brúsení materiálov lítiových batérií, s použitím 0,3-0,5 mm zirkónových guľôčok kombinovaných s horizontálnym pieskovým mlynom môže dosiahnuť účinnú ultrajemnú disperziu pri regulácii obsahu železa znečistenia tak, aby bol menší ako 50ppp.
Zelená a recyklácia: Vývoj recyklovateľných keramických guľôčok s nízkou stratou na zníženie tvorby odpadu. Napríklad preosievanie a čistenie opotrebovaných keramických guľôčok a opätovné použitie v procese hrubého mletia môže znížiť náklady.
Zhrnutie
Keramické guľôčky s vynikajúcou odolnosťou proti opotrebeniu, chemickej stabilite a nízkym znečistením sa stali kľúčovým médiom v oblasti mletia, najmä nenahraditeľných pri presných obrábaní špičkových. V budúcnosti sa s rozvojom technológie materiálovej prípravy a rozširovaním scenárov aplikačných scenárov sa jeho aplikácia v oblastiach, ako je ultrajemne brúsenie a vysoko čistota spracovanie materiálov, sa stane hlbokým a prispôsobené a vysoko výkonné výrobky z keramických guľôčok sa stanú hlavným prúdom na trhu.
