ผงละเอียดพิเศษ หมายถึงวัสดุที่มีขนาดอนุภาคตั้งแต่ระดับไมครอนไปจนถึงระดับนาโนเมตร ตามความเห็นพ้องของอุตสาหกรรมในการแปรรูปแร่ ผงละเอียดพิเศษหมายถึงผงที่มีขนาดอนุภาค 100% ต่ำกว่า 30 ไมโครเมตร โดยทั่วไปแล้วผงละเอียดพิเศษจะแบ่งตามขนาดอนุภาคออกเป็นสามประเภท ได้แก่ ระดับไมครอน (1–30 ไมโครเมตร) ระดับซับไมครอน (1–0.1 ไมโครเมตร) และระดับนาโน (0.001–0.1 ไมโครเมตร) ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของผงละเอียดพิเศษ การเตรียมผง ด้วยเทคโนโลยีนี้ ขนาดของอนุภาคสามารถลดลงได้อย่างมาก ส่งผลให้เกิดลักษณะเฉพาะต่างๆ เช่น ผลกระทบพื้นผิว ผลกระทบขนาดเล็ก ผลกระทบขนาดควอนตัม และผลกระทบอุโมงค์ควอนตัมในระดับมหภาค ผลกระทบเหล่านี้ส่งผลให้เกิดความแตกต่างอย่างมากในด้านคุณสมบัติทางความร้อน แสง แม่เหล็ก เคมี และกลศาสตร์เมื่อเทียบกับวัสดุจำนวนมาก ด้วยเหตุนี้ ผงละเอียดพิเศษและกระบวนการเตรียมจึงถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ยานยนต์ วิศวกรรมเคมี วัสดุผสม เทคโนโลยีชีวภาพ และเภสัชกรรม
การเตรียมผงละเอียดพิเศษ
มีวิธีการเตรียมผงละเอียดพิเศษหลายวิธี ซึ่งโดยทั่วไปสามารถจำแนกได้เป็น การสังเคราะห์ทางเคมี และการบดทางกายภาพ การสังเคราะห์ทางเคมีเกี่ยวข้องกับการผลิตผงผ่านปฏิกิริยาเคมี ซึ่งไอออนหรืออะตอมจะเกิดการนิวเคลียสและการเจริญเติบโตของผลึก ข้อดีของการสังเคราะห์ทางเคมี ได้แก่ ขนาดอนุภาคเล็ก การกระจายตัวแคบ สัณฐานวิทยาที่ดี และความบริสุทธิ์สูง อย่างไรก็ตาม ข้อเสียคือผลผลิตต่ำ ต้นทุนสูง และกระบวนการที่ซับซ้อน
ในทางกลับกัน การบดแบบกายภาพใช้แรงทางกลในการย่อยวัสดุ ข้อดีของเครื่องบดชนิดนี้คือ ผลผลิตสูง ต้นทุนต่ำ และใช้งานง่าย จึงเหมาะสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ นอกจากนี้ การบดแบบกลไกยังก่อให้เกิดผลกระทบทางเคมีกล ซึ่งสามารถเพิ่มการทำงานของผงได้ ดังนั้น วิธีการหลักที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับการเตรียมผงละเอียดพิเศษคือการบดแบบกลไก อุปกรณ์บดหลักหลายรายการแสดงในตารางที่ 1 ในบรรดาอุปกรณ์เหล่านี้ เครื่องบดแบบลูกกลิ้งที่ใช้ร่วมกับเครื่องบดแบบลูกบอลเหมาะสำหรับการผลิตในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ เนื่องจากให้การกระจายขนาดอนุภาคที่ดีและมีการทำงานสูง เครื่องบดแบบเจ็ตมิลล์ซึ่งมีประสิทธิภาพการผลิตที่ยอดเยี่ยมยังถูกนำไปใช้อย่างแพร่หลายในสาขาเฉพาะทาง
ประเภทของอุปกรณ์บดละเอียดพิเศษ
ประเภทเครื่องจักร | หลักการบดละเอียด | ขนาดฟีด | ขนาดสินค้า ดี97 | ข้อดี | ข้อเสีย |
เครื่องบดกระแทกเชิงกลความเร็วสูง | โรเตอร์หมุนความเร็วสูงจะกระทบกับวัตถุดิบที่ป้อน ทำให้เกิดแรงเฉือนและการบด | <10 มม. | 8-45ไมโครเมตร | ประสิทธิภาพการบดสูง โครงสร้างเรียบง่าย การทำงานเสถียร พื้นที่ติดตั้งทางกลเล็ก และความสามารถในการบดแบบต่อเนื่องและวงจรปิด | ทนทานต่อการสึกหรอสูง ไม่เหมาะกับวัสดุแข็ง |
เครื่องพ่นลม | พลังงานของกระแสลมความเร็วสูงหรือไอน้ำร้อนจัดทำให้อนุภาคต่างๆ กระทบ ชน และเสียดสีกัน | <2 มม. | 3-45ไมโครเมตร | ขนาดอนุภาคละเอียด การกระจายตัวแคบ พื้นผิวอนุภาคเรียบ รูปร่างสม่ำเสมอ ความบริสุทธิ์สูง กิจกรรมสูง และการกระจายตัวที่ยอดเยี่ยม | การใช้พลังงานสูง ต้นทุนสูง และผลผลิตต่ำ ทำให้เหมาะกับวัสดุที่เปราะบาง |
เครื่องบดลูกบอลแบบสั่นสะเทือน | สื่อบดภายในกระบอกสูบสั่นสะเทือนความถี่สูงจะกระแทก ถู และเฉือนวัสดุ | <5มม. | 2-74ไมโครเมตร | อัตราการบรรจุสื่อสูง ประสิทธิภาพการบดสูง ขนาดกะทัดรัด กระบวนการเรียบง่าย และการทำงานทั้งแบบแห้งและแบบเปียก | สปริงและลูกปืนเสียหายได้ง่าย จึงไม่เหมาะกับอุปกรณ์ขนาดใหญ่ และส่งผลให้มีเอาต์พุตต่ำ |
เครื่องบดลูกบอลแบบดาวเคราะห์ | กระบอกสูบบดหมุนรอบแกนของตัวเอง และหมุนไปพร้อมกับแกนหมุนที่ถูกขับเคลื่อนโดยแท่นหมุน การชนกันระหว่างลูกกลิ้งบดและระหว่างลูกกลิ้งกับกระบอกสูบจะบดหรือบดอนุภาคผง | <5มม. | 5-74ไมโครเมตร | ใช้ผลทางกลและเคมีเพื่อปรับเปลี่ยนพื้นผิวพร้อมกันในระหว่างการเจียร ทำให้เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งสูงที่มีขนาดอนุภาคสูงสุดถึง 0.1 μm | วัสดุบดมีการสึกหรอได้ง่าย จึงเหมาะกับการผลิตเป็นล็อตเล็ก |
เครื่องบดลูกกลิ้งแรงดันสูง | เมื่อลูกกลิ้งหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม วัสดุจะเข้าสู่พื้นที่ที่ถูกบีบอัดอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะถูกบีบและเสียดสี เมื่อถึงแรงดันที่กำหนด วัสดุจะถูกบดอัดหรือเกิดรอยแตกขนาดเล็กภายในอนุภาค | <30 มม. | 10-45ไมโครเมตร | ใช้หลักการเจียรแบบแผ่นเพื่อประสิทธิภาพสูง การใช้พลังงานต่ำ การสึกหรอขั้นต่ำ เสียงรบกวนต่ำ ใช้งานง่าย และมีอายุการใช้งานยาวนาน | ผลิตภัณฑ์นี้มีการกระจายขนาดอนุภาคที่กว้างและมักใช้ร่วมกับอุปกรณ์บดที่ตามมา |
การจำแนกประเภท ของผงละเอียดพิเศษ
การจำแนกประเภทผงละเอียดพิเศษขึ้นอยู่กับความแตกต่างของขนาดอนุภาค อนุภาคที่มีขนาดต่างกันจะเผชิญกับแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง แรงโน้มถ่วง และแรงเฉื่อยในตัวกลาง แรงเหล่านี้ก่อให้เกิดเส้นทางการเคลื่อนที่ที่แตกต่างกัน ส่งผลให้อนุภาคถูกแยกและรวบรวมเป็นหน่วยต่างๆ ตามลำดับ
ในระหว่างการบด อนุภาคทั้งหมดไม่ได้มีขนาดถึงขนาดเป้าหมายพร้อมกัน หากไม่แยกผงที่มีขนาดตรงตามข้อกำหนดแล้วในเวลาที่กำหนด จะเกิดการบดมากเกินไป ส่งผลให้มีอนุภาคละเอียดมากเกินไป เกิดการจับตัวเป็นก้อน ประสิทธิภาพการบดลดลง และใช้พลังงานมากขึ้น การใช้เครื่องคัดแยกละเอียดพิเศษเพื่อคัดแยกผลิตภัณฑ์ที่ผ่านการรับรองอย่างรวดเร็ว จะช่วยหลีกเลี่ยงการบดมากเกินไป เพิ่มประสิทธิภาพ และลดการใช้พลังงาน
การจำแนกประเภทแบบละเอียดพิเศษสามารถแบ่งได้กว้างๆ เป็นวิธีการแบบเปียกและแบบแห้ง การจำแนกประเภทแบบเปียกซึ่งใช้ของเหลวเป็นตัวกลางในการกระจายตัว ให้ความแม่นยำสูงและสม่ำเสมอ อย่างไรก็ตาม จำเป็นต้องมีการอบแห้งและการบำบัดน้ำเสียในภายหลัง ซึ่งเป็นข้อจำกัดในการพัฒนาอุตสาหกรรม การจำแนกประเภทแบบแห้งอาศัยแรงโน้มถ่วง ความเฉื่อย หรือแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลาง และมักใช้กับเครื่องจำแนกประเภทแบบอากาศ ด้วยการใช้เครื่องบดแบบกระแทกเชิงกลความเร็วสูงและเครื่องบดแบบเจ็ทมากขึ้น การจำแนกประเภทแบบแห้งจึงมีความก้าวหน้าอย่างมากเช่นกัน
ผงมหากาพย์
Epic Powder ผสานรวมเทคโนโลยีการบดและการจำแนกขั้นสูง ซึ่งรวมถึงเครื่องบดแบบลูกบอล เครื่องบดแบบเจ็ต และเครื่องจำแนกแบบอากาศ เพื่อนำเสนอโซลูชันที่ปรับแต่งได้สำหรับกระบวนการแปรรูปผงละเอียดพิเศษ ด้วยการปรับปรุงการควบคุมขนาดอนุภาค ประสิทธิภาพ และประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ Epic Powder ช่วยให้อุตสาหกรรมต่างๆ สามารถใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติเฉพาะของวัสดุละเอียดพิเศษได้อย่างเต็มที่ เพื่อการใช้งานที่มีมูลค่าสูง