Uszlachetnianie cząstek stałych

Produkcja nowych materiałów funkcjonalnych

Za 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 pamięci

Płatki 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.

Obrazy SEM: materiał wsadowy i zaokrąglony grafit (grafit naturalny)

Produkt farmaceutyczny (podłoże / substancja czynna)

Dla równomiernego dozowania

Cząsteczki 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.

Nickeloxid/YSZ

für Brennstoffzellen

Nickeloxid und Yttrium-stabilisiertes Zirkonoxid (YSZ) liegen beide in feindisperser Form vor. Beide Materialien neigen stark zur Agglomeration. Bei dieser Anwendung kommt es auf eine sehr innige Verbindung der Materialien im Mikromaßstab an, wodurch die Betriebstemperatur der SOFC-Brennstoffzelle (SOFC Solid Oxide Fuel Cell) deutlich gesenkt werden kann. Die mit Abstand besten Ergebnisse werden mit dem System Nanocular erreicht, bei dem zusätzlich zu dem Mechanofusion-Prozess ein Plasma auf die Materialien einwirkt.

Twój kontakt

Podaj nam swoją branżę i skąd pochodzisz.