Abstracto
El óxido de aluminio, como importante material inorgánico no metálico, tiene propiedades físicas y químicas estrechamente relacionadas con la distribución del tamaño de partícula. Este artículo describe los métodos de clasificación del polvo de alúmina, incluyendo la clasificación en seco, la clasificación en húmedo, etc., y explora el estado de aplicación de la tecnología de clasificación en los campos de... batería de litio separadores, materiales cerámicos y soporte de catalizador.
Introducción
El óxido de aluminio es uno de los materiales cerámicos de óxido más importantes en la industria. Según su forma cristalina, se puede dividir en diversas formas, como α, γ, θ, etc. Los diferentes campos de aplicación tienen requisitos estrictos para la distribución del tamaño de partícula del polvo de alúmina. Por ejemplo, el recubrimiento del separador de baterías de litio requiere una distribución estrecha de α-Alabama2Oh3 con d50=0,8 ± 0,2 μm, mientras que los sustratos cerámicos de alta gama exigen polvo de alúmina multigrado para lograr el mejor rendimiento de sinterización.
Por lo tanto, la clasificación de la alúmina se ha convertido en un factor clave para regular el rendimiento del polvo de alúmina. Con el desarrollo de la industria de nuevos materiales, se han impuesto mayores requisitos a la tecnología de clasificación de alúmina, lo que a su vez promueve la innovación continua en equipos y procesos de clasificación.
Métodos de clasificación del polvo de alúmina
Métodos de clasificación actuales para el polvo de alúmina:
— Clasificación en seco
El clasificador turbo de aire es actualmente el equipo de clasificación en seco más utilizado. Utiliza la acción combinada de la fuerza centrífuga generada por la rueda clasificadora giratoria y el flujo de aire para lograr una clasificación precisa.
Su estructura típica incluye:
Rueda de clasificación: La rueda clasificadora está hecha de materiales duros, como óxido de aluminio, carburo de silicio y carburo de tungsteno, para soportar el impacto del polvo de óxido de aluminio de alta dureza y extender su vida útil.
Sistema de aire secundario: Reducir el arrastre de partículas gruesas.
Dispositivo de ajuste de vórtice: Optimización de la estabilidad del campo de flujo.
— Clasificación húmeda
Para la clasificación de polvo de alúmina submicrónica, la clasificación húmeda ofrece mayores ventajas. Este proceso se basa en que las partículas de alúmina presentan diferentes comportamientos en un medio líquido debido a sus propias propiedades, como el tamaño de partícula, la densidad, etc.
La configuración típica del grupo hidrociclón es:
El hidrociclón de primera etapa: Φ50mm, elimina partículas con d > 5μm.
El hidrociclón de segunda etapa: Φ25mm, separa partículas en el rango de 1-5μm.
El hidrociclón de tercera etapa: Φ10mm, recoge polvos ultrafinos con d < 1μm.
— Clasificación electrostática
La clasificación electrostática utiliza la diferencia en las constantes dieléctricas entre la alúmina y las partículas de impurezas (para α – Al₂O₃, εᵣ = 9,3) para lograr la separación en un campo eléctrico de alta tensión de 10 a 50 kV. Es especialmente adecuada para:
· Eliminación de impurezas conductoras (por ejemplo, Fe₂O₃)
· Alúmina separada con diferentes formas cristalinas (γ-Al₂O₃ y α-Al₂O₃)
Aplicación de polvo de aluminio después de la clasificación.
Materiales refractarios: La alúmina con diferentes tamaños de partícula permite fabricar materiales refractarios con distintas propiedades. El polvo de alúmina de grano grueso puede aumentar la resistencia y la resistencia al choque térmico de los materiales refractarios, mientras que el polvo de alúmina de grano fino ayuda a mejorar su compacidad y resistencia a la erosión.
Cerámica: En la producción de cerámica, la alúmina clasificada permite controlar la contracción por sinterización, la densidad y las propiedades mecánicas de la cerámica. La alúmina de grano fino se puede utilizar para preparar cerámicas finas de alto rendimiento, como herramientas de corte y sustratos cerámicos.
Abrasivos: La alúmina de grano grueso se puede utilizar como abrasivo en herramientas de pulido, como muelas y papeles de lija, y se aplica en los procesos de pulido y pulido en industrias como el procesamiento de metales y el procesamiento de piedras.
Portadores de catalizador: La alúmina finamente clasificada tiene una distribución de tamaño de poro y un área de superficie específica adecuados, y se puede utilizar como portador de catalizador, que se aplica ampliamente en reacciones catalíticas en campos como la industria petroquímica y la protección del medio ambiente.
Conclusión
Con el desarrollo de industrias como las de las nuevas energías y la cerámica electrónica, se han impuesto mayores requisitos a la tecnología de clasificación. En el futuro, la integración interdisciplinaria de la ciencia de los materiales, la mecánica de fluidos y la tecnología de automatización parece ser fundamental para impulsar la tecnología de clasificación de alúmina hacia una dirección más eficiente y precisa.
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