Abstrakt
Aluminiumoxid ist ein wichtiger anorganischer, nichtmetallischer Werkstoff. Seine physikalischen und chemischen Eigenschaften hängen eng mit der Partikelgrößenverteilung zusammen. Dieser Artikel beschreibt die Klassifizierungsmethoden von Aluminiumoxidpulver, einschließlich Trockenklassifizierung, Nassklassifizierung usw., und untersucht den Anwendungsstatus der Klassifizierungstechnologie in folgenden Bereichen: Lithiumbatterie Separatoren, keramische Materialien und Katalysatorträger.
Einführung
Aluminiumoxid ist einer der wichtigsten oxidkeramischen Werkstoffe in der Industrie. Je nach Kristallform kann es in verschiedene Formen wie α, γ, θ usw. unterteilt werden. Verschiedene Anwendungsbereiche stellen strenge Anforderungen an die Partikelgrößenverteilung von Aluminiumoxidpulver. Beispielsweise erfordert die Beschichtung von Lithiumbatterie-Separatoren eng verteilte α-Al2O3 mit D50=0,8±0,2 μm, während hochwertige Keramiksubstrate mehrstufiges Aluminiumoxidpulver erfordern, um die beste Sinterleistung zu erzielen.
Daher ist die Klassifizierung von Aluminiumoxid zu einem wichtigen Mittel zur Regulierung der Leistung von Aluminiumoxidpulver geworden. Mit der Entwicklung der neuen Werkstoffindustrie wurden höhere Anforderungen an die Aluminiumoxid-Klassifizierungstechnologie gestellt, was wiederum kontinuierliche Innovationen bei Klassifizierungsgeräten und -prozessen fördert.
Klassifizierungsmethoden für Aluminiumoxidpulver
Aktuelle Klassifizierungsmethoden für Aluminiumoxidpulver:
— Trockenklassifizierung
Der Turbo-Luftklassierer ist derzeit das gängigste Trockenklassierungsgerät. Er nutzt die kombinierte Wirkung der durch das rotierende Klassifizierungsrad erzeugten Zentrifugalkraft und des Luftstroms, um eine präzise Klassifizierung zu erreichen.
Seine typische Struktur umfasst:
Sichtrad: Das Sichtrad besteht aus harten Materialien wie Aluminiumoxid, Siliziumkarbid und Wolframkarbid, um der Einwirkung von hochhartem Aluminiumoxidpulver standzuhalten und seine Lebensdauer zu verlängern.
Sekundärluftsystem: Reduzieren Sie das Mitreißen grober Partikel.
Wirbel-Einstellgerät: Optimierung der Strömungsfeldstabilität.
— Nassklassifizierung
Für die Klassifizierung von submikronischem Aluminiumoxidpulver bietet die Nassklassifizierung weitere Vorteile. Dieses Klassifizierungsverfahren basiert auf der Tatsache, dass Aluminiumoxidpartikel aufgrund ihrer Eigenschaften wie Partikelgröße, Dichte usw. in einem flüssigen Medium unterschiedliches Verhalten zeigen.
Die typische Konfiguration der Hydrozyklongruppe ist:
Der Hydrozyklon der ersten Stufe: Φ50 mm, entfernt Partikel mit d > 5 μm.
Der Hydrozyklon der zweiten Stufe: Φ25 mm, trennt Partikel im Bereich von 1–5 μm.
Der Hydrozyklon der dritten Stufe: Φ10 mm, sammelt ultrafeine Pulver mit d < 1 μm.
— Elektrostatische Klassifizierung
Die elektrostatische Klassifizierung nutzt den Unterschied der Dielektrizitätskonstanten zwischen Aluminiumoxid und Verunreinigungspartikeln (für α – Al₂O₃, εᵣ = 9,3), um eine Trennung in einem Hochspannungsfeld von 10 – 50 kV zu erreichen. Sie eignet sich besonders für:
· Entfernung leitfähiger Verunreinigungen (z. B. Fe₂O₃)
· Separate Tonerde mit unterschiedlichen Kristallformen (γ-Al₂O₃ und α-Al₂O₃)
Anwendung von Aluminiumpulver nach der Klassifizierung
Feuerfeste Materialien: Aluminiumoxid mit unterschiedlichen Partikelgrößen kann zur Herstellung von Feuerfestmaterialien mit unterschiedlichen Eigenschaften verwendet werden. Grobkörniges Aluminiumoxidpulver kann die Festigkeit und Thermoschockbeständigkeit von Feuerfestmaterialien erhöhen, während feinkörniges Aluminiumoxidpulver die Kompaktheit und Erosionsbeständigkeit von Feuerfestmaterialien verbessert.
Keramik: Bei der Keramikproduktion kann klassifiziertes Aluminiumoxid die Sinterschrumpfung, Dichte und mechanischen Eigenschaften von Keramik beeinflussen. Feinkörniges Aluminiumoxid eignet sich zur Herstellung von Hochleistungs-Feinkeramik, wie beispielsweise keramischen Schneidwerkzeugen und Keramiksubstraten.
Schleifmittel: Grobkörniges Aluminiumoxid kann als Schleifmittel in Schleifwerkzeugen wie Schleifscheiben und Schleifpapier verwendet werden und wird bei Schleif- und Polierprozessen in Branchen wie der Metall- und Steinverarbeitung eingesetzt.
Katalysatorträger: Das fein klassifizierte Aluminiumoxid weist eine geeignete Porengrößenverteilung und spezifische Oberfläche auf und kann als Katalysatorträger verwendet werden, der in katalytischen Reaktionen in Bereichen wie der petrochemischen Industrie und dem Umweltschutz breite Anwendung findet.
Abschluss
Mit der Entwicklung von Branchen wie der neuen Energie- und Elektronikkeramik steigen die Anforderungen an die Klassifizierungstechnologie. Die interdisziplinäre Integration von Materialwissenschaft, Strömungsmechanik und Automatisierungstechnik erscheint künftig unerlässlich, um die Aluminiumoxid-Klassifizierungstechnologie effizienter und präziser zu gestalten.
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