Bột siêu mịns dùng để chỉ các loại bột có kích thước hạt cực nhỏ. Kích thước của chúng dao động từ vài nanomet đến vài chục micromet. Mặc dù không có định nghĩa chính xác, thuật ngữ này được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp. Nó thường được phân loại theo ứng dụng và phương pháp chuẩn bị. Một cách phân loại phổ biến như sau:
Bột mịn: kích thước hạt từ 10 đến 45 μm.
Bột micron: kích thước hạt từ 1 đến 10 μm.
Bột siêu mịn: kích thước hạt từ 0,1 đến 1 μm.
Bột nano: kích thước hạt từ 0,001 đến 0,1 μm, tức là từ 1 đến 100 nm.
Khi kích thước hạt giảm, tính chất của bột siêu mịn thay đổi đáng kể. Khi kích thước hạt đạt đến mức dưới micron hoặc nanomet, sự sắp xếp nguyên tử bề mặt và cấu trúc tinh thể thay đổi đáng kể. Những thay đổi này dẫn đến các hiệu ứng bề mặt, hiệu ứng kích thước, hiệu ứng lượng tử và hiệu ứng đường hầm lượng tử. Do đó, bột siêu mịn thể hiện các tính chất vật lý, hóa học và giao diện độc đáo trong các ứng dụng đặc biệt.
Tuy nhiên, bột siêu mịn cũng gặp phải những thách thức. Diện tích bề mặt lớn và năng lượng bề mặt cao khiến chúng không ổn định. Chúng có xu hướng kết tụ để giảm năng lượng bề mặt. Sự kết tụ này có thể khiến các hạt trở nên thô hơn và làm giảm hiệu suất. Nó cũng làm cho việc nghiền tiếp theo trở nên khó khăn hơn.
Cơ khí Máy nghiền siêu mịn tác động
Nguyên lý và các loại
Máy nghiền siêu mịn tác động cơ học sử dụng các bộ phận va đập chuyển động tốc độ cao để tác động lực mạnh lên vật liệu. Quá trình nghiền diễn ra thông qua va chạm giữa các hạt và tác động giữa các hạt với nhau và giữa các bộ phận nghiền.
Cơ chế hoạt động chính liên quan đến năng lượng được tạo ra bởi nhiều lần va chạm. Năng lượng này cao hơn nhiều so với năng lượng thực tế cần thiết để nghiền. Tốc độ va chạm cao hơn và thời gian tiếp xúc ngắn hơn làm tăng năng lượng được áp dụng trên mỗi đơn vị thời gian. Điều này giúp vật liệu dễ nghiền hơn.
Trong khoảng hở giữa stato và rôto, vật liệu chịu lực cắt. Sau đó, vật liệu bật trở lại buồng nghiền và va chạm với các hạt chuyển động nhanh khác, giúp quá trình nghiền tiếp tục.
Một trường nhiễu loạn tốc độ cao mạnh hình thành giữa lớp lót stato và các bộ phận va đập của rôto. Sự thay đổi áp suất trong trường này tạo ra các ứng suất xen kẽ làm nghiền nát vật liệu. Do đó, hiệu ứng nghiền phụ thuộc vào tốc độ rôto, khe hở stato-rôto và các đặc tính của vật liệu.
Ưu điểm kỹ thuật của Jvà Mills
Nguyên lý cơ bản của phay tia
Máy nghiền phản lực sử dụng luồng khí tốc độ cao hoặc hơi nước quá nhiệt để tạo ra trường nhiễu loạn mạnh. Quá trình nghiền diễn ra thông qua va chạm giữa các hạt, tác động và lực cắt do luồng khí tạo ra, và ma sát với thành buồng nghiền.
Máy nghiền tia được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp. Chúng có nhiều loại, chẳng hạn như máy nghiền phẳng, máy nghiền ống tuần hoàn, máy nghiền tia đối diện và máy nghiền tia va đập. Quá trình nghiền chủ yếu diễn ra gần vòi phun. Tần suất va chạm giữa các hạt cao hơn nhiều so với giữa các hạt và thành. Do đó, va chạm giữa các hạt chiếm ưu thế trong quá trình nghiền.
Kiểu phẳng Máy nghiền phản lực
Khí áp suất cao đi vào buồng phân phối khí, buồng này kết nối với buồng nghiền. Khi khí đi qua các vòi phun, nó đạt tốc độ hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn mét mỗi giây. Cửa nạp khí và các ống phun giao nhau ở một góc nhất định, tạo thành một xoáy quay. Điều này thúc đẩy sự va chạm, ma sát và cắt của các hạt. Lực ly tâm cho phép phân loại hạt chính xác.
Thiết kế phản lực và thiết kế tầng sôi
Máy nghiền phản lực ngược, còn gọi là máy nghiền phản lực ngược, sử dụng hai luồng khí ngược chiều nhau. Các hạt va chạm trực diện ngay từ đầu. Thiết kế này giúp giảm mài mòn và ô nhiễm thành máy. Máy phù hợp để sản xuất vật liệu cứng và bột siêu mịn. Tuy nhiên, cấu trúc máy phức tạp và tiêu thụ năng lượng cao.
Máy nghiền phản lực tầng sôi kết hợp nguyên lý phản lực ngược với dòng chảy giãn nở tầng sôi. Nó tạo thành một hệ thống nghiền khí-rắn hiệu quả. Máy nghiền phản lực tầng sôi EPIC Powder MOQ series là một mô hình tiêu biểu. Quy trình hoạt động như sau: Vật liệu đi vào phễu nạp liệu thông qua một van. Sau đó, vật liệu được đưa vào buồng nghiền bằng trục vít hoặc trọng lực. Khí nén áp suất cao được phun qua các vòi phun đối diện. Các hạt được lưu hóa và va chạm ở năng lượng cao để đạt được độ nghiền siêu mịn.
Phần kết luận
Bột siêu mịn, được xác định bởi phạm vi kích thước cụ thể, cho thấy hiệu ứng bề mặt và kích thước mạnh mẽ. Chúng có tiềm năng to lớn trong các ngành công nghiệp hiện đại. Tuy nhiên, tính không ổn định và kết tụ của chúng tạo ra những thách thức.
Máy nghiền va đập cơ học và máy nghiền tia, bao gồm các loại máy nghiền phẳng, máy nghiền tia đối diện và máy nghiền tầng sôi, giúp giải quyết những vấn đề này. Chúng sử dụng các va đập tốc độ cao, va chạm hạt và nhiễu loạn mạnh để đạt được hiệu quả nghiền và phân loại chính xác và hiệu quả.
Công nghệ bột trong tương lai sẽ tập trung vào khả năng phân tán ổn định, nghiền siêu mịn năng lượng thấp và bảo vệ môi trường. Những tiến bộ này sẽ tiếp tục nâng cao các đặc tính độc đáo của bột siêu mịn và hỗ trợ sự phát triển của vật liệu tiên tiến và các ngành công nghiệp công nghệ cao.
