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硅碳负中的硅粉研磨工艺

作者:admin日期:2020-09-22阅读
硅,原子晶体,立方金刚石晶胞,硬度6.5,拉丁名Silicion,意坚硬之石。硅属半导体,具一定金属韧性。由硅研磨到100纳米之下,非易事。
硅碳负硅粉研磨特点:
(1)研磨次数多,研磨时间长,产量,能耗高。是真实颗粒研磨。到100nm或更细,砂磨机研磨上百次,产量很。研磨硅粉的砂磨机有60升,90升及150升,大产量都难超过10公斤干粉/小时。研磨硅粉公斤干粉的能耗约在几十度电。

(2)研磨物料易沉积
硅粉圆整度不高,物料流动性不好,容易在管道弯处及换热器中细管道处沉积。沉积物料清理十分费时费力。对物料流动通畅高度关注,不要引入板式或管式换热器。
 
(3)研磨温度的控制
液相为溶剂,温度高纳米硅易与氧气反应,研磨中高温度需控制在40C左右。受到温度的制约,又无法采用外加装置冷却,砂磨机研磨锆珠装填量及操作电流都偏,砂磨机效能无法充分利用。

研磨物料的纯度
保证硅粉纯度,整个研磨系统与物料接触的部件金属部件研磨过程尽量在封闭状态进行,避免纳米状硅粉氧化氧化锆的掺入量尽可能。研磨时间长,硅粉坚硬棱角,研磨过程中氧化锆掺入量相当高,吨硅粉氧化锆含量在公斤级,需要重视这个问题。

在硅粉的研磨中,若进料的硅粉大粒径超过 5 个微米,就需要分粗磨及细磨了.

粗磨及细磨
氧化锆珠承担两个任务,一将大颗粒击碎,这需要:
氧化锆珠粒径 = 物料大研磨颗粒粒径 x 20 或 x25倍,比如物料初始大粒径为12个微米,则粗磨要用到的氧化锆珠粒径=(12/1000)mm*20=0.24,这个时侯就要用到0.2或0.3的氧化锆珠了。
 
二将物料研磨至所需细度,这需要:
氧化锆珠粒径 = 出料颗粒平均粒径(或 d50)x 1000
如终是要研究磨到100nm,氧化锆珠粒径=(1000/1000000)x1000=0.1mm

以是都需要先换算到mm,硅碳负中,硅粉研磨一般都用到0.1 0.2 0.3的进口氧化锆珠多。
硅碳负中硅粉研磨到100nm
硅碳负的硅颗粒应尽可能细小。
硅粉的制备方法可分为干法和湿法。
干法粉碎效率高的是气流粉碎,可达到一两个微米。
湿法研磨可将颗粒细度降到100纳米或更
负中硅粉的制备一般采用湿法研磨。
湿法研磨常用并且有效的设备是砂磨机。

盘式砂磨机的通常构造为:
带有研磨盘的搅拌轴水平安装在研磨筒内。
研磨筒内的研磨珠子由旋转的研磨盘。
物料从进料处沿轴向流向出料处,过程中被研磨珠子撞击研磨。
物料在出口处与研磨珠子分离。
密度及流量适中,珠子装填量大,可将颗粒研磨到微米范围。如下图
盘式砂磨机

亚微米或纳米研磨,砂磨机须具备两个条件
砂磨机的流量尽可能大,以获得更佳颗粒粒径分布。
研磨筒体内密度要大,砂磨机有足够的将颗粒研磨细,同时保持适当的产能。
所以这个时侯磨硅粉就要用到棒销式砂磨机了。

棒销式砂磨机有以下特点:
研磨筒体粗短,棒销接近研磨筒壁,珠子线速度大。
筒状缝隙分离器体积大,占据近三分之二的研磨轴内腔。
主电机功率大,约为同容积盘式砂磨机的3倍。
采用大流量研磨的方式,将物料研磨至微米或更细。
棒销式砂磨机

硅粉制备用砂磨机
细度100纳米或更细,砂磨机研磨达上百次,棒销式砂磨机适合。
硅粉研磨用砂磨机条件:
研磨系统采用氧化锆研磨块及耐磨耐溶剂高分子部件。
碳化硅研磨筒,且碳化硅筒体直接与物料及冷却水接触。
研磨珠子粒径为0.1毫米,砂磨机的分离系统满足这个要求。