كيفية اختيار نظام إزالة البلمرة لمسحوق الألومينا الصغير عالي النقاء دون الميكرون والمعرض للتكتل

السبب الأساسي وراء ضرورة المعالجة السطحية للنقاء العالي دون الميكرونمسحوق الألومينا الصغير(عادةً ما يكون حجم الجسيم بين 100 نانومتر و1 ميكرومتر) هو أن مساحة سطحه المحددة الضخمة تؤدي إلى طاقة سطحية عالية للغاية. تؤدي هذه الخاصية الفيزيائية إلى ظهور "آثار جانبية" خطيرة في حالته غير المعالجة. مسحوق الألومينا الصغير عالي النقاء دون الميكرون عرضة للتكتل بسبب حجم الجسيمات الصغير ومساحة السطح الكبيرة المحددة والطاقة السطحية العالية، وهي مشكلة شائعة في تطبيقه. لحل هذه المشكلة، من الضروري النظر بشكل شامل في الأبعاد الثلاثة للفيزياء والكيمياء والتكنولوجيا، واختيار حل إزالة البلمرة الأنسب.

تعديل السطح: تقليل ميل التكتل من الجذر

هذه هي الوسيلة الأساسية لحل مشكلة التكتل، والتي تهدف إلى تغيير الخصائص السطحية للمساحيق من خلال الطرق الكيميائية أو الفيزيائية، أو تقليل الطاقة السطحية لها، أو إدخال قوى تنافر بين الجزيئات.

1. اختر معدل السطح المناسب

① يعتبر عامل اقتران السيلان، وعامل اقتران استر التيتانيوم، وعامل اقتران استر الألومنيوم، وما إلى ذلك من الخيارات الشائعة الاستخدام. يمكنها التفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل الموجودة على سطح الألومينا لتكوين طبقة جزيئية عضوية، مما يحسن توافقها وتشتتها في الأنظمة العضوية. عند الاختيار، يجب الانتباه إلى نشاط التحلل المائي ومعدل التكثيف لعامل الاقتران لتجنب تفاقم التكتل بسبب "الجسر" بين الجزيئات الناتج عن التفاعل السريع جدًا.

② النظام المائي المشتت للبوليمر: يُفضل المشتتات الأنيونية مثل بولي أكريلات الصوديوم وهكساميتافوسفات الصوديوم، والتي تولد تنافرًا إلكتروستاتيكيًا (تأثير الطبقة المزدوجة) من خلال التأين لتثبيت التشتت. نظام الطور الزيتي/المذيبات العضوية: اختر المشتتات التي تحتوي على مجموعات ألكيل طويلة السلسلة، مثل استرات الفوسفات، أو أوليات الصوديوم، أو البوليمرات المشتركة ذات الوزن الجزيئي العالي، والتي تمنع بشكل أساسي الجزيئات من الاقتراب من خلال تأثيرات العوائق الاستاتيكية.

③ يستخدم الطلاء غير العضوي طريقة هلام السول لتغليف سطح جزيئات الألومينا بطبقة من النانو SiO ₂ وأكاسيد أخرى لتشكيل حاجز مادي، مما يمنع بشكل فعال الاتصال المباشر بين الجزيئات.

2. تحسين جرعة المعدل

عادة ما تكون كمية المشتت أو عامل التوصيل المضافة 0.5% -3% من كتلة المسحوق. لا يمكن للجرعة غير الكافية أن تغطي سطح الجزيئات بالكامل، في حين أن الجرعة الزائدة قد تؤدي إلى امتزاز متعدد الطبقات أو زيادة في لزوجة النظام، مما يؤثر بدوره على الأداء. أقترح تحديد الجرعة المثلى من خلال تجارب صغيرة الحجم.

تحسين العملية: استخدام الوسائل المادية لكسر التكتل

على أساس تعديل السطح، جنبًا إلى جنب مع العمليات الفيزيائية المناسبة، يمكن تشتيت الركام المتكون بشكل فعال.

1. التشتت الميكانيكي

① يستخدم التشتت بالموجات فوق الصوتية "تأثير التجويف" الناتج عن الموجات فوق الصوتية في السوائل لتشكيل قوى تأثير محلية قوية، والتي يمكنها تحطيم الركام الناعم بشكل فعال. مناسبة لتشتيت الملاط في المختبر أو دفعة صغيرة، يجب أن يؤخذ التحكم في درجة الحرارة في الاعتبار أثناء المعالجة لمنع ارتفاع درجة الحرارة.

② يؤدي الطحن الكروي/طحن الرمل عالي الطاقة إلى فتح التكتلات بقوة من خلال الاصطدام والقص والاحتكاك بين وسط الطحن (مثل كرات الزركونيا) والمسحوق. تتمتع هذه الطريقة بكفاءة عالية، ولكنها تتطلب تحسين السرعة ونسبة الكرة إلى المادة والوقت لتجنب الطحن المفرط الذي يؤدي إلى ظهور الشوائب أو إتلاف مورفولوجيا الجسيمات.

2. تحسين عملية التجفيف

يعد التجفيف خطوة أساسية تؤدي إلى التكتل الثانوي. أثناء التجفيف التقليدي، تعمل القوة الشعرية الناتجة عن تبخر الرطوبة على سحب الجزيئات معًا بإحكام.

① يقوم التجفيف بالتجميد أولاً بتجميد المعلق المحتوي على المسحوق إلى حالة صلبة، ثم يقوم مباشرة بتسامي الجليد في بيئة مفرغة. تتجنب هذه العملية تمامًا توليد الجسور السائلة والقوى الشعرية، وهي إحدى أفضل طرق التجفيف لمنع التكتلات الصلبة والحصول على مساحيق سائبة.

② يمكن للتجفيف بالرش الحصول على جزيئات كروية ذات سيولة جيدة عن طريق تفتيت الملاط وتجفيفه بسرعة. ويلزم التحكم الدقيق في المعلمات مثل درجة حرارة الهواء الداخل وسرعة الانحلال، ويمكن إضافة المشتتات إلى الملاط مسبقًا للمساعدة.

اختر المعدات بناءً على تدفق العملية لديك (جاف أو رطب).

فيما يلي الطرق التي أوصى بها فني SAT NANO DANA بناءً على أساليب ومعدات الإنتاج الخاصة بالشركة.