Uszlachetnianie cząstek stałych
Produkcja nowych materiałów funkcjonalnychZa ideą uszlachetniania cząstek kryje się dążenie do uzyskania lepszych właściwości materiałów. W przeszłości często ograniczano się do produkcji coraz drobniejszych proszków. Wiele zastosowań można dodatkowo zoptymalizować, stosując cząstki o określonych właściwościach. Właściwości te mogą być mechaniczne, optyczne, elektryczne, a nawet chemiczne . W szczególności nowe interesujące możliwości pojawiły się w branżach: farmaceutycznej, kosmetycznej, metalurgicznej, produkcji baterii/akumulatorów oraz w rozwoju ogniw paliwowych. Uwzględniono przy tym aspekty związane z obróbką produktów o bardzo drobnej frakcji. Aby uzyskać pożądane właściwości produktu, podstawowe operacje rozdrabniania, dyspergowania, zaokrąglania, powlekania i aglomerowania można również stosować w nanoskali przy odpowiedniej konstrukcji maszyn.
Budowa cząstek: Technologie
- Powlekanie: Drobne cząsteczki są trwale wiązane z powierzchnią podłoża w procesie mechanicznym bez użycia spoiwa: mechanofuzja. Systemy: AMS, Nobilta.
- Dyspergowanie, mikromieszanie: optymalna jakość mieszania w skali od mikro do nano. Systemy: Nobilta.
- Zaokrąglanie: Budowa cząstek zapewniająca lepsze właściwości przepływu i większą gęstość upakowania. Systemy: AMS, Faculty, Alpine Particle Rounder APR do grafitu naturalnego oraz młyn klasyfikacyjny Zirkoplex ZPS do grafitu syntetycznego.
- Aglomerowanie: Granulacja nasypowa (cząstki kuliste o strukturze miseczkowej) lub aglomerowanie ziaren pierwotnych (struktura malinowa). Ulepszona obsługa, dodatkowa powłoka. Systemy: Agglomaster.
Przykłady zastosowań
Sadza na podłożu tlenku kobaltu litu
do baterii wielokrotnego ładowania (akumulatorów)Sadza jest wiązana z powierzchnią tlenku kobaltu litu w procesie mechanofuzji. Proces ten najlepiej przeprowadzać z wykorzystaniem systemu Nobilta. Sadza, która pierwotnie ma postać aglomeratów, jest w tym procesie dyspergowana i nanoszona cienką warstwą na podłoże. Dzięki temu uzyskuje się następujące pozytywne właściwości: lepszą przewodność elektrod, brak aglomeratów w materiale sypkim, niską lepkość zawiesiny podczas produkcji elektrod.
Grafit
Wyższa gęstość po ubiciu w celu uzyskania większej pojemności pamięciPłatki grafitu są zaokrąglane w wyniku oddziaływania mechanicznego, przy jednoczesnym odpylaniu materiału sypkiego. Istnieją dwie maszyny do realizacji tego procesu – w zależności od tego, czy zaokrąglany ma być grafit syntetyczny czy naturalny. W przypadku grafitu syntetycznego pierwszym wyborem jest młyn klasyfikujący Zirkoplex ZPS, natomiast do zaokrąglania grafitu naturalnego stworzono młyn APR Alpine Particle Rounder. Grafit naturalny zostaje najpierw wstępnie mielony w młynie klasyfikującym. Potem następuje zaokrąglanie partiami wraz z dalszą klasyfikacją. Ze względu na bardziej okrągły kształt cząstek i gładszą powierzchnię znacznie wzrasta gęstość materiału po ubiciu. Pojemność akumulatorów jest większa w zależności od gęstości po ubiciu.
Produkt farmaceutyczny (podłoże / substancja czynna)
Dla równomiernego dozowaniaCząsteczki substancji czynnej są dyspergowane i mechanicznie osadzane cienką warstwą na cząsteczce podłoża. W przypadku aktywnych składników farmaceutycznych preferowany jest system AMS. Płynność kompozytu jest wyjątkowo dobra i pozwala na równomierne dozowanie substancji czynnej. Jednocześnie wchłanianie substancji czynnej jest znacznie przyspieszone, ponieważ odbywa się na bardzo dużej powierzchni.
Tlenek niklu / YSZ
do ogniw paliwowychTlenek niklu i tlenek cyrkonu stabilizowany tlenkiem itru (YSZ) występują w postaci drobno rozproszonej. Oba materiały mają silną tendencję do aglomerowania. W przypadku tego zastosowania następuje bardzo ścisłe połączenie materiałów w mikroskali, co może znacznie obniżyć temperaturę pracy ogniwa paliwowego SOFC (Solid Oxide Fuel Cell). Zdecydowanie najlepsze wyniki uzyskuje się przy użyciu systemu Nanocular, w którym oprócz procesu mechanofuzji na materiały oddziałuje plazma.
Dowiedz się więcej: Zaokrąglenie grafitu dla akumulatorów litowo-jonowych | Alpine Particle Rounder APR | Zirkoplex ZPS
