Is próiseas é miotalóireacht púdar chun púdar miotail a dhéanamh agus púdar miotail (nó meascán miotail agus neamh-mhiotail) a úsáid mar amhábhar chun páirteanna agus táirgí a fháil trí mhúnlú agus shintéiriú. Mar phríomh-amhábhar an tionscail, úsáidtear púdar miotail go forleathan i réimsí innealra, miotalóireacht, tionscal ceimiceach agus ábhair aeraspáis. Is é púdar miotail an t-amhábhar bunúsach de thionscal miotalóireacht phúdair. Cinneann a aschur agus a cháilíocht forbairt an tionscail mhiotaleolaíocht púdair.
De ghnáth is comhiomlán de cháithníní miotail níos lú ná 1mm é púdar miotail. Níl aon soláthar aonfhoirmeach ann chun an t-eatramh gráinneach a roinnt. Is é seo a leanas an modh aicmithe coitianta: is púdair traidisiúnta iad na cáithníní a bhfuil méid na gcáithníní acu de 1000 ~ 50 µ m; 50 ~ 10 µ m púdar fíneáil; Tugtar púdar an-mhín< ar 10 ~ 0.5 µ m; Tugtar púdar ultrafine ar 0.5 µ m; Tugtar púdar nana ar 0.1 ~ 100nm. Féadfaidh gach cáithnín púdar a bheith ina chriostail amháin nó comhdhéanta de go leor criostail, ag brath ar mhéid na gcáithníní agus an modh ullmhúcháin.
2. Modh ullmhúcháin púdar miotail
Faoi láthair, tá mórán modhanna ann le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch púdar, ach de réir anailís shubstaintiúil ar an bpróiseas táirgthe, tá sé roinnte go príomha i dhá chatagóir: modh meicniúil agus modh fisiciceimiceach. Is féidir é a fháil ní hamháin ó mhionchoigeartú díreach miotail soladach, leachtacha agus gásacha, ach freisin ó laghdú, pirealú agus claochlú leictrealaíoch comhdhúile miotail i stáit éagsúla. Go ginearálta is féidir carbídí, nítrídí, bórídí agus silicídí de mhiotail teasfhulangacha a ullmhú go díreach trí chomhcheangal ceimiceach nó trí chomhcheangal ceimiceach laghdaithe. Mar gheall ar mhodhanna éagsúla ullmhúcháin, is minic go mbíonn cruth, struchtúr agus méid na gcáithníní den phúdar céanna an-difriúil.
Braitheann an rogha modh táirgthe púdar miotail ar amhábhar, cineál púdar, riachtanais feidhmíochta na n-ábhar púdar agus éifeachtacht táirgthe púdar. Le cur i bhfeidhm níos mó agus níos forleithne táirgí miotalóireacht phúdair, tá na ceanglais maidir le méid, cruth agus airíonna na gcáithníní púdar níos airde agus níos airde. Dá bhrí sin, tá an teicneolaíocht ullmhúcháin púdar ag forbairt agus ag nuálaíocht freisin chun freastal ar riachtanais mhéid agus airíonna na gcáithníní.
2.1 modh fisiceach meicniúil
Is modh próiseála é modh meicniúil a bhriseann miotail isteach i bpúdar méid na gcáithníní riachtanacha le cabhair ó fhórsa meicniúil seachtrach. Níl comhdhéanamh ceimiceach an ábhair go bunúsach gan athrú le linn an phróisis ullmhúcháin. Faoi láthair, is iad na modhanna a úsáidtear go coitianta muilleoireacht liathróid agus meilt, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le próiseas simplí agus aschur mór. Féadann sé roinnt púdair ultra-fíneáil de mhiotail agus de chóimhiotail leáphointe ard a ullmhú atá deacair a fháil trí mhodhanna traidisiúnta.
2.1.1 modh muilleoireachta liathróid
Meicníocht: tá modh muilleoireachta liathróid roinnte go príomha i modh liathróid rollta agus modh muilleoireachta liathróid creathadh. Baineann an modh seo úsáid as an meicníocht go ndéantar cáithníní miotail a bhriseadh agus a scagadh de bharr brú ag rátaí brú éagsúla.
Iarratas: tá an modh seo infheidhme go príomha maidir le hullmhú cóimhiotail sb, Cr, Mn, Fe Cr agus púdair eile.
Buntáistí agus míbhuntáistí: tá na buntáistí a bhaineann le hoibriú leanúnach agus éifeachtacht ard táirgeachta. Tá sé oiriúnach le haghaidh meilt tirim agus meilt fliuch. Is féidir leis an púdar a ullmhú ar éagsúlacht na miotail agus cóimhiotail. Is é an míbhuntáiste nach bhfuil roghnaíocht na n-ábhar láidir, agus tá sé deacair grádú sa phróiseas ullmhúcháin púdar.
Fíor 1 Grianghraif TEM de shamplaí púdar Antamón a fhaightear trí mhuilleoireacht liathróid ar feadh 12h (a), 18h (b) agus 24h (c) ag 150r / min
2.1.2 modh meilt
Meicníocht: is é an modh meilt ná an gás comhbhrúite a spraeáil isteach sa limistéar meilt tar éis dul trí nozzle speisialta, ionas go mbeidh na hábhair sa limistéar meilt a thiomáint chun imbhualadh lena chéile agus rub isteach i bpúdar; Tar éis don sreabhadh aeir leathnú, téann sé isteach sa limistéar aicmithe le méadú na n-ábhar, agus déantar na hábhair a shroicheann méid na gcáithníní a shórtáil ag an aicmitheoir vortex. Filleann an púdar garbh atá fágtha go dtí an limistéar meilt le haghaidh meilt go dtí go bhfuil an méid cáithníní riachtanach scartha.
Iarratas: úsáidtear go forleathan é i meilt ultra-fíneáil ar ábhair neamh-mhiotalacha, amhábhar ceimiceacha, líocha, scríobaigh, drugaí sláinte agus tionscail eile.
Buntáistí agus míbhuntáistí: toisc go nglacann an modh meilt táirgeadh tirim, fágtar díhiodráitiú agus triomú ábhair ar lár; Tá ard-íonacht, ardghníomhaíocht, scaipeadh maith, méid na gcáithníní fíneáil agus dáileadh caol ag an táirge, agus tá dromchla na gcáithníní réidh. Mar sin féin, tá roinnt míbhuntáistí ag an modh meilt freisin, mar shampla costas déantúsaíochta trealaimh ard, ní mór gás támh leanúnach nó nítrigine a úsáid mar fhoinse gáis chomhbhrúite sa phróiseas táirgthe de phúdar miotail, tomhaltas mór gáis, nach bhfuil ach oiriúnach le haghaidh brúite agus smidiríní brittle. miotail agus cóimhiotail.
2.1.3 modh atomization
Meicníocht: úsáideann modh atomization go ginearálta gás ardbhrú, leacht ardbhrú nó lanna rothlacha ardluais chun an miotail leáite nó an cóimhiotail a bhriseadh ag teocht ard agus brú ard i braoiníní fíneáil, agus ansin comhdhlúthú sa bhailitheoir chun miotail ultra-mhín a fháil. púdar. Níl aon athrú ceimiceach sa phróiseas seo. Tá atomization ar cheann de na príomh-mhodhanna chun púdar miotail agus cóimhiotail a tháirgeadh. Tá go leor modhanna atomization ann, mar shampla atomization sreabhadh dúbailte, atomization lártheifeacha, atomization il-chéim, teicneolaíocht atomization ultrasonaic, teicneolaíocht atomization cúplála daingean, atomization gáis ardbhrú, atomization sreabhadh laminar, atomization cúplála daingean ultrasonaic agus atomization gáis te.
Iarratas: úsáidtear modh atomization de ghnáth i dtáirgeadh púdair miotail mar Fe, Sn, Zn, Pb agus Cu, chomh maith le púdair cóimhiotail a tháirgeadh mar chré-umha, práis, cruach carbóin agus cruach cóimhiotail. Comhlíonann an modh atomization riachtanais speisialta púdar miotail le haghaidh earraí inchaite priontála 3D. Taispeánann Figiúr 3 microstructure púdar cruach dhosmálta ó mhonaróir Gearmánach.
Buntáistí agus míbhuntáistí: tá buntáistí ag baint le púdar atomized a bhaineann le sphericity ard, méid na gcáithníní púdar inrialaithe, cion ocsaigine íseal, costas táirgthe íseal agus inoiriúnaitheacht do tháirgeadh púdair miotail éagsúla. Tá sé tar éis éirí mar phríomhthreo forbartha na teicneolaíochta ullmhúcháin púdar cóimhiotail ardfheidhmíochta agus speisialta. Mar sin féin, tá na míbhuntáistí ag baint le modh atomization éifeachtacht táirgthe íseal, toradh íseal púdar ultra-fíneáil agus tomhaltas fuinnimh réasúnta mór.
Fíor 2 microstructure de phúdar cruach dhosmálta priontáilte 3D ó mhonaróir Gearmánach
2.2 modh ceimiceach fisiciúil
Tagraíonn modh fisiciceimiceach don mhodh táirgthe púdar ultrafine trí chomhdhéanamh ceimiceach nó staid ceirtleán na n-amhábhar a athrú sa phróiseas ullmhúcháin púdair. De réir prionsabail cheimiceacha éagsúla, is féidir é a roinnt ina mhodh laghdaithe, modh leictrealú agus modh athsholáthair ceimiceach.
2.2.1 modh laghdaithe
Meicníocht: Is modh laghdaithe é modh chun púdar miotail nó cóimhiotail a ullmhú trí ocsaídí miotail nó salainn miotail a laghdú le gníomhaire laghdaitheora faoi choinníollacha áirithe. Tá sé ar cheann de na modhanna déanta púdar is mó a úsáidtear i dtáirgeadh. Áirítear le gníomhairí laghdaithe coitianta gníomhairí laghdaithe gáis (cosúil le hidrigin, amóinia dianscaoilte, gás nádúrtha tiontaithe, etc.), gníomhairí laghdaithe carbóin soladach (cosúil le gualaigh, cóc, antraicít, etc.) agus gníomhairí laghdaithe miotail (cosúil le cailciam, maignéisiam, sóidiam, etc.). Is é an modh díhiodráitithe hidriginithe le hidrigin mar mheán imoibrithe an modh ullmhúcháin is ionadaí. Úsáideann sé tréithe hidriginithe éasca miotail amh chun an miotail a hidriginiú le hidrigin ag teocht áirithe chun hidríd miotail a ghiniúint, agus ansin an hidríd miotail a fhaightear a bhriseadh ina phúdar le méid na gcáithníní atá ag teastáil trí mhodh meicniúil, Ansin, an hidrigin sa mhiotail brúite. baintear púdar hidríde faoi fholús chun an púdar miotail a fháil.
Iarratas: a úsáidtear go príomha in ullmhú púdair miotail (cóimhiotail) mar Ti, Fe, W, Mo, Nb agus W-Re. Mar shampla, tosaíonn tíotáiniam (púdar) ag imoibriú go foréigneach le hidrigin ag teocht áirithe. Nuair a bhíonn an t-ábhar hidrigine níos mó ná 2.3%, tá an hidríd scaoilte agus éasca a bheith brúite i gcáithníní fíneáil de phúdar hidríde tíotáiniam. Is féidir púdar tíotáiniam a fháil trína dhianscaoileadh ag teocht de thart ar 700 ℃ agus an chuid is mó den hidrigin tuaslagtha sa phúdar tíotáiniam a bhaint.
Buntáistí agus míbhuntáistí: is iad na buntáistí a bhaineann le hoibriú simplí, rialú éasca ar pharaiméadair phróisis, éifeachtacht ard táirgeachta agus ísealchostas, atá oiriúnach le haghaidh táirgeadh tionsclaíoch; Is é an míbhuntáiste nach bhfuil sé infheidhme ach amháin maidir le hábhair miotail atá éasca le freagairt le hidrigin agus a bheith brittle agus leochaileach tar éis ionsú hidrigine.
2.2.2 modh leictrealaíoch
Meicníocht: Is modh é leictrealú chun púdar miotail a thaisceadh agus a deascadh ag an gcatóid trí salann leáite nó tuaslagán uiscí salainn a leictrealú.
Iarratas: is féidir le tuaslagán uiscí leictrealaíoch púdair miotail (cóimhiotal) a tháirgeadh mar Cu, Ni, Fe, Ag, Sn agus Fe Ni, agus is féidir le salann leáite leictrealaíoch púdair miotail a tháirgeadh mar Zr, Ta, Ti agus Nb.
Buntáistí agus míbhuntáistí: is é an buntáiste go bhfuil íonacht an phúdair miotail ullmhaithe ard, agus is féidir le íonacht an phúdair eiliminteach ginearálta níos mó ná 99.7% a bhaint amach; Ina theannta sin, is féidir leis an modh leictrealú rialú maith a dhéanamh ar mhéid na gcáithníní den phúdar agus púdar ultra-fíneáil a tháirgeadh. Mar sin féin, tá tomhaltas cumhachta na smidiríní leictrealaíoch mór agus tá an costas smidiríní ard.
Fig. 4 gléas chun púdar iarainn a ullmhú trí leictrealú ultrasonaic
2.2.3 modh hiodrocsaile
Meicníocht: déantar roinnt miotail (iarann, nicil, etc.) agus aonocsaíd charbóin a shintéisiú i gcomhdhúile carbóinile miotail, a aththéitear agus a dhianscaoileadh i bpúdar miotail agus aonocsaíd charbóin.
Feidhmeachaonetion: i dtionscal, úsáidtear é go príomha chun púdair fíneáil agus ultra-fíneáil nicil agus iarann a tháirgeadh, chomh maith le púdair cóimhiotail mar Fe Ni, Fe Co agus Ni Co
Buntáistí agus míbhuntáistí: tá an púdar ullmhaithe ar an mbealach seo an-fíneáil agus íonachta ard, ach tá an costas ard.
2.2.4 modh athsholáthair ceimiceach
Meicníocht: is é modh athsholáthair ceimiceach miotail an-ghníomhach a chur in ionad an mhiotail nach bhfuil chomh gníomhach ón tuaslagán salainn miotail de réir ghníomhaíocht na miotail, agus an miotail (púdar miotail) a fhaightear trí mhodhanna eile a chóireáil agus a bheachtú tuilleadh.
Iarratas: cuirtear an modh seo i bhfeidhm go príomha ar ullmhú púdair miotail neamhghníomhacha mar Cu, Ag agus Au.
Taispeántar an achoimre ar mhodhanna ullmhúcháin púdar miotail i dTábla 1.
3. Achoimre
Le dul chun cinn na teicneolaíochta, tá púdar miotail forbartha agus curtha i bhfeidhm i miotalóireacht, tionscal ceimiceach, leictreonaic, ábhair mhaighnéadacha, criadóireacht fíneáil, braiteoirí agus mar sin de, ag taispeáint ionchas iarratais maith, agus púdar miotail léiríonn treocht forbartha i dtreo íonachta ard agus ultra -fine (nana). Cé go bhfuil modhanna ullmhúcháin púdar miotail ultrafine éagsúla, agus is féidir modhanna éagsúla a roghnú de réir na gceanglas iarratais agus eacnamaíocha agus teicniúla, tá teorainneacha áirithe ag gach modh agus ní mór go leor fadhbanna a réiteach agus a fheabhsú. Faoi láthair, is iad na modhanna is forleithne a úsáidtear le haghaidh ullmhú púdar miotail modh laghdaithe, modh leictrealú agus modh atomization; Ina theannta sin, bunaithe ar fheabhsú an phróisis táirgthe traidisiúnta, fuarthas go leor próisis agus modhanna táirgthe nua, mar shampla modh comhdhlúthaithe galú bhfolús, modh atomization ultrasonaic, modh atomization diosca rothlach, modh atomization rolla dúbailte agus trí rolla, modh atomization multistage. , modh leictreoid rothlach plasma, modh stua, etc. I modhanna ullmhúcháin púdar miotail, cé go bhfuil go leor modhanna curtha i bhfeidhm go praiticiúil, tá dhá phríomhfhadhb ann fós, eadhon, scála beag agus costas táirgthe ard. D'fhonn forbairt agus cur i bhfeidhm ábhar púdar miotail a chur chun cinn, is gá úsáid chuimsitheach a bhaint as modhanna éagsúla, foghlaim óna chéile, agus modhanna próisis a fhorbairt le táirgeadh níos mó agus costas níos ísle.