纳米砂磨机在锂电行业的应用:
固态电解质制备确保均匀分散:
在新型固态锂电池的研发中,纳米砂磨机可以用于研磨固态电解质材料,使其均匀分散,提高电池的离子导电率和安全性。例如,在硫化物固态电解质的制备中,纳米砂磨机可以将硫化物颗粒研磨至纳米级别,增加其比表面积,提高离子导电率。
改善界面相容性:
通过研磨处理,还可以改善固态电解质与正负极材料之间的界面相容性,降低界面电阻,提高电池的整体性能。其他应用电池浆料的制备:纳米砂磨机可以用于制备电池浆料,将各种电池材料(如正极材料、负极材料、导电剂、粘结剂等)均匀混合和分散,形成具有良好流动性和稳定性的浆料,以便于后续的涂布和加工工艺。
电池隔膜的处理:
对电池隔膜进行表面处理,提高其耐热性和离子传导性,从而提升电池的性能。例如,通过纳米砂磨机在隔膜表面涂覆一层纳米级的陶瓷颗粒,可以提高隔膜的热稳定性和机械强度,同时增加其离子传导率。
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纳米砂磨机和普通砂磨机在结构设计、工作参数方面的区别,具体如下:
结构设计
纳米砂磨机:为了实现纳米级的研磨效果,其内部结构设计更为精细复杂,例如具有更优化的研磨腔结构、更精密的物料循环系统和更高效的冷却系统,以确保研磨过程的稳定性和均匀性,防止物料过热导致性能变化。
普通砂磨机:结构相对简单,注重满足基本的研磨功能和生产效率,对物料处理量的要求较高,但对研磨精度和稳定性的要求不如纳米砂磨机严格。
工作参数
纳米砂磨机:通常需要在更高的转速、更小的流量下运行,以保证研磨介质与物料充分接触和作用,实现纳米级的研磨效果,对电机功率和控制系统的要求也更高。
普通砂磨机:运行转速相对较低,流量较大,能够在较短时间内处理大量物料,以满足大规模生产的需求。
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纳米砂磨机在功能陶瓷上的一些具体应用:
氧化铝陶瓷:在氧化铝陶瓷制备中,砂磨工艺可促进 γ-AlOOH 溶胶胶粒的分散。随着砂磨次数增加,粒度分布变窄,粒径变小。用砂磨后的溶胶制备的氧化铝微晶陶瓷颗粒微观结构更均匀,晶粒尺寸变小,显微硬度值更高且分布更均匀。
氧化锆陶瓷:以 d50=1.355μm 的氧化锆粉体为研究对象,对比立式球磨机、立式珠磨机和卧式砂磨机的研磨效果,发现卧式砂磨机比较好,研磨后氧化锆料浆的 d50=0.303μm。
碳化硼陶瓷:碳化硼(B4C)是重要的超硬材料,采用亚微米级超细粉体原料是制备碳化硼陶瓷良好性能的关键。研究者通过砂磨工艺成功制备得到中位粒径 D50 小于 0.6μm 的碳化硼超细粉体,并用以制备得到了高致密度无压烧结碳化硼陶瓷。
钛酸钡陶瓷:在制备钛酸钡粉体的中间体超细碳酸钡过程中,通过对原料的过滤及除铁降低杂质含量,使用自制A试剂及微波干燥方式提高产品比表面积,再经适当砂磨工艺获得了粒径小、分布窄、比表面积大的超细碳酸钡粉体,为制备高性能钛酸钡陶瓷奠定了基础。
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纳米砂磨机在医药行业的应用很多,简述以下几个方面:
纳米药物载体的制备纳米凝胶:纳米砂磨机可以制备具有特定粒径和形态的纳米凝胶,作为药物载体,纳米凝胶可以将药物包裹在内部,实现药物的缓释和靶向释放,提高药物效果。
纳米乳:纳米砂磨机可以制备纳米乳,纳米乳具有良好的稳定性和生物利用度,可以作为药物载体,提高药物的溶解度和吸收率。
纳米脂质体:纳米砂磨机可以制备纳米脂质体,纳米脂质体是一种由磷脂双分子层组成的纳米级囊泡,可以将药物包裹在内部,实现药物的缓释和靶向释放,提高药物效果。
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上海朋泽科技生产的纳米砂磨机在碳纳米管的应用主要体现在以下几个方面:
分散碳纳米管
碳纳米管之间存在较强的范德华力,容易缠绕团聚,这会破坏其优异的力学、电学特性。纳米砂磨机通过特殊的结构和研磨介质,能提供强大的剪切力和摩擦力,将团聚的碳纳米管打散,使其均匀分散在浆料中。
制备碳纳米管导电浆料
在新能源电池等领域,需要使用高分散性、高稳定性的碳纳米管导电浆料。纳米砂磨机能够将碳纳米管研磨分散至合适的粒径,使其在浆料中形成良好的导电网络。
提高生产效率
纳米砂磨机可实现连续加工和连续出料,极大地提高了碳纳米管相关产品的生产效率。
控制粒径和形貌
通过调整纳米砂磨机的工艺参数,如研磨时间、研磨介质的材料和尺寸等,可以控制碳纳米管的粒径和形貌。比如在制备单壁碳纳米管时,利用砂磨机设备的高速分散作用,将含有石墨或炭黑的粉末与研磨介质充分混合并分散,其直径和长度可通过调整研磨时间和研磨介质来控制。
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上海朋泽科技纳米砂磨机在功能陶瓷上的应用:
锆酸钡陶瓷:将固相法粉体球磨20h和砂磨1h进行对比,发现球磨后粒径及分散性未见明显改善,而砂磨预处理后,分散性得到明显改善,10μm左右由于硬团聚形成的二次粒子峰完全消失,只留下1微米左右的一次粒子峰,甚至有部分颗粒发生破碎,出现了一个0.2μm左右的新的粒径分布峰。砂磨后的粉体粒度小,烧结活性高,更易于烧结。
锂铌钛陶瓷:用砂磨的方式粉碎粉体,获得了粒度分布均匀且分散性很好的粉体,在一定程度上降低了LNT陶瓷的烧结温度,且通过砂磨粉碎的粉体烧结而得到的陶瓷样品密度、相对介电常数(εr)及机械品质因数与谐振频率的乘积(Q×f)均高于普通球磨工艺制备的。
高性能功能陶瓷:针对高性能功能陶瓷材料制备需采用原料高纯度、超细、低团聚、窄颗粒分布、流动填充性好的陶瓷粉体原料这一共性技术问题,提出了用搅拌式砂磨和水力旋流分离相结合的研磨新工艺,不仅显著提高了研磨效率、减少了研磨介质对物料的污染、缩小了颗粒的分布范围,而且显著提高了陶瓷材料的力学和电学性能,在功能陶瓷制备的原料加工方面有较好的指导作用和推广应用价值。
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