近年、超微粒子の優れた性能が認められ、超微粒子の製造研究に注目する研究者が増えています。気流粉砕技術は、超微粒子系の重要な調製方法であり、さまざまな高性能微粉末材料の開発に推奨される方法の 1 つとなっています。
ジェット粉砕機の特徴
ジェット粉砕機ジェットミルまたはフローエネルギーミルとも呼ばれる粉砕機は、高速の空気の流れを利用して、材料や衝撃部分に衝突、衝撃、せん断などの効果を与えて粉砕するものです。
ジェットミルは材料を粉砕して均一な細かさを得る。粉末サイズの範囲が狭く、純度が高い。粒子は滑らかな表面と規則的な形状を持っています。分散性も良好です。粉砕時の汚染が少ない素材です。無菌環境であれば汚染なく行うことも可能です。そのため、食品や薬品など異物混入を嫌う分野での超微粒子粉末の使用が可能です。ジェット粉砕機は粉砕時の発熱がほとんどありません。そのため、低融点材料や熱に弱い材料の粉砕には他の装置よりも優れています。このプロセスは高度に自動化されています。大規模生産に使用できます。空気粉砕は、粉砕などの製造工程によっても実現できます。例えば、材料の粉砕と乾燥を同時に行うことができます。粉砕中に溶液中に空気を吹き込むこともできます。粉体塗装や表面改質に使用します。しかし、エネルギー消費やその他の欠点もあります。
ジェット粉砕機の応用
多くの利点を持つ気流粉砕機は、多くの分野で非常に重要な役割を果たしています。
鉱業と冶金学
ジェット粉砕技術は、鉱業と冶金で最初に使用されました。超微細な金属または非金属の粉末を製造するためのものでした。タルク、大理石、カオリン、マイカ、および中程度の硬度以下の非金属鉱物に広く使用されています。炭化タングステン粉末、銀粉末、炭化タンタル、その他の超微粉末にも使用されます。また、近年では気流によって材料が粉砕されるようになってきています。これは、材料、固形廃棄物の分離、その他の方向で発生します。新たな可能性も見せてくれました。
軍事、航空宇宙、その他の分野
超微粒子パウダーを使用してステルス素材を作成できます。これらは目に見えない飛行機や戦車などに使用されます。酸化剤、触媒、その他の気流により、ロケット推進剤からの生成物が粉砕および精製されます。燃焼速度は通常の推進剤の2倍以上となります。
化学工業、エネルギー等の分野
二酸化チタンは顔料です。粒子サイズと純度に関して高い基準が設けられています。これらの基準を満たすために、通常はジェットミルを使用して粉砕されます。気流粉砕により、二酸化チタンの安定性と光学特性が向上します。ジェットは水酸化アルミニウムを粉砕した。触媒特性が向上した後に得られました。人造大理石やガラス繊維強化プラスチックの充填材として使用できます。ゴムの製造では、空気流で酸化亜鉛のナノ粒子を粉砕すると、粒子が砕けやすくなります。良好な解凝集効果が得られます。また、有機溶媒中での分散性も向上します。これにより、天然ゴムの加硫が促進される可能性があります。エネルギー面では、砕かれたわらは発酵漂流物の形成に影響を与えます。これによりバイオガスの発酵が促進され、わらのエネルギー使用量が増加します。
製薬分野
ジェット粉砕機は、高麗人参やクコなどの多くの漢方薬を粉砕できます。これらの材料を1～5μmまで粉砕することができます。得られる粉末は細かく、純粋で、小さいです。これは薬物の溶解と吸収に最適です。また、硬い貝類や骨、その他のハーブ類も粉砕することができます。
食品分野
リンゴの皮、柑橘類の皮、小麦ふすま、トウモロコシの皮、大豆の皮、米ぬか、ビートかす、バガスなどにはビタミンや微量元素が豊富に含まれています。彼らは良い栄養を持っています。しかし、直接食べると味が悪く、吸収も悪くなります。エアグラインダーで粉砕することで、風味と吸収性を向上させます。
化粧品分野
着色剤と充填剤の粉末は気流によって粉砕されます。その後、それらは基礎に追加されます。これにより、アイシャドウの緻密性、密着性、滑らかさが向上します。気流粉砕により、スキンケア製品に含まれるアンドログラホリドの水溶性が高まります。すぐに溶けるのに抗菌力は持続します。気流超微粉砕後、VCパウダーとパールパウダーをスキンケア製品に配合。この添加により吸収が促進されます。
電子分野
酸化鉄超微粉は高性能磁性材料を製造することができます。酸化ケイ素超微粉末は高性能の抵抗材料を製造することができます。超微粒子の高純度アルミナ粉末は、LEDチップ用のサファイア基板を製造できます。この粉末は、安定で透明で、可視光を吸収しない基材を作ります。気流粉砕技術によりモリブデン粉末を加工します。これにより、粒子がより小さくなり、より均一になります。また、その分布も狭まります。粉末の密度が高まり、振動が起こりにくくなります。これらの変更により、粉末は電球、電子管、集積回路の製造に適したものになります。
新エネルギー分野
気流粉砕後の材料の平均粒子径は微細です。粒子サイズの範囲が狭くなります。粒子は滑らかな表面と規則的な形状を持っています。また、それらは純粋で活性があり、よく分散されています。電極材料を製造するための要件を満たしています。したがって、それらは広く使用されています。気流粉砕機に適した代表的な材料は、マンガン酸リチウム、コバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、炭酸リチウム、球状黒鉛、石油コークス、アスファルトコークス、三元材料、ニッケル水素合金、シュウ酸第一鉄、チタン酸リチウム、ニッケルマンガンリチウムなどです。 、 等々。
ジェット粉砕機の分類
1934 年、米国流体エネルギー社は世界初のエアミルを製造しました。その構造は時間の経過とともに更新されてきました。いくつかのタイプに開発されています。これらのタイプは、エアミルの構造や動作方法に基づいています。フラットエアミル、ジェットエアミル、ターゲットエアミル、循環管エアミル、流動層エアミルなどがあります。
フラットエアミル
フラットエアミル、水平型とも呼ばれます ディスクエアミル 最も古く、最も広く使用されている工業用エアミルです。シンプルな構造です。使いやすく、自己採点も簡単です。他にも利点があります。ただし、機器の運動エネルギーはほとんど影響しません。圧壊強度は低いです。硬い材料を扱う場合、材料の高速気流によりボディ内壁と激しい衝突と摩擦が発生します。この汚染は製品をある程度汚染します。適用可能な材料は幅広く、特に各種骨材や縮合物からなる材料が対象となります。
カウンタージェットエアミル
カウンタージェット気流ミルは、衝突気流ミルまたはリバースジェットミルとも呼ばれます。エネルギー使用率の高い機器です。粉砕プロセスは粒子間の高速衝突に依存しています。これにより、衝撃部品の高速空気流による磨耗を回避し、材料の汚染を改善できます。製品も細かくなります。しかし、この装置はより広い面積をカバーし、多くのエネルギーを消費し、より広い粒径範囲を備えています。硬く、脆く、粘着性のある材料を粉砕するのによく使用されます。
ターゲットエアミル
ターゲットエアミルはシングルジェットエアミルとも呼ばれます。素材の方向性が良くなります。破砕力が大きくなり、より硬い材質にも対応可能です。しかし、装置のターゲットプレートと混合チューブは摩耗しやすく、深刻な浸食を受けます。定期的な交換が必要です。また、この装置は材料をある程度汚染します。製品のサイズ分布が広くなり、より多くの運動エネルギーを消費します。ポリマー、熱に弱い繊維状の粗い材料の低融点の粉砕に一般的に使用されます。
循環チューブ式エアフローミル
このミルは循環管を備えたタイプの気流ミル（縦型環状ジェットエアミル）です。これには多くの利点があります。粒度分布が小さく、動力装置が不要で、汚染や壁への物質の付着が容易ではありません。しかし、この装置は粉砕効率が低く、エネルギー消費量が多く、内壁の磨耗も激しい。脆性、低硬度の材料を粉砕するのによく使用されます。通常、チューブは断面によって分割されます。それらは、形状が同じであっても、可変であってもよい。
流動層ジェットミル
粉砕機は流動層を使用します。新しいタイプのエアフローミルです。粒度分布が狭く、粉砕効率が高く、エネルギー消費が少なく、製品汚染が少なく、付属品の摩耗が少ないという利点があります。しかし、その設備費は高額です。エアビームで粉砕するには材料を流動化処理する必要があります。したがって、工場では材料が十分に細かく、密度が高すぎないことが必要です。合成樹脂、フェノール樹脂、医薬品、化粧品、高級セラミックス、磁性粉、電池材料などの業界で広く使用されています。超微細な粉砕、破砕、成形に使用されます。
超微粒子ジェット粉砕装置には多くの種類があります。それぞれのタイプの構造には明らかな違いがあり、それぞれ長所と短所があります。今後、超微細空気破砕装置は主に3つの方法で改良されます。これにより、各機械が製品を製造するために使用するエネルギーが削減されます。また、製品がより細かくなり、機械の粉砕能力が向上します。最後に、製品の細かさとサイズを調整および制御します。