يجمع خط إنتاج طحن وتجفيف الرذاذ لمكثفات MLCC وتيتانات الباريوم من شركة لونغشين بين عمليات الطحن النانوي، وتشتت الملاط، والتحبيب بالرش، وجمع المسحوق، وذلك لتصنيع السيراميك الإلكتروني ومساحيق السيراميك المتطورة.
صُمم هذا النظام للتطبيقات التي تتطلب دقة عالية في حجم الجسيمات، وتوزيعًا ضيقًا لحجم الجسيمات، ومستوى تلوث منخفضًا، وخصائص حبيبية مستقرة. وتشمل المواد النموذجية التي يمكن معالجتها تيتانات الباريوم، ومساحيق تركيبات المكثفات ذات الطبقات الرقيقة (MLCC)، ومواد LTCC/HTCC، والسيراميك العازل للموجات الدقيقة، والسيراميك الكهرضغطية، ومساحيق السيراميك الوظيفية الأخرى.
لماذا تُعد معالجة مسحوق السيراميك المستخدم في صناعة المكثفات ذات الطبقة الرقيقة (MLCC) عملية صعبة؟
تتطلب المواد الحديثة المستخدمة في صناعة المكثفات الخزفية متعددة الطبقات (MLCC) مساحيق خزفية أكثر دقة واتساقًا. ومع انتقال المسحوق الأساسي من أحجام أقل من الميكرون إلى أحجام في نطاق النانو، قد تواجه عمليات الطحن الكروي التقليدية أو الطحن العام صعوبات تتعلق بالتكتل، والتوزيع الواسع لحجم الجسيمات، وعدم استقرار التشتت.
وبعد الطحن، يجب أيضًا تحويل الملاط إلى حبيبات تتمتع بقدرة تدفق مناسبة وخصائص سائبة وقدرة على إعادة التشتت. وهذا يجعل الطحن النانوي والتحبيب بالرش مرحلتين مترابطتين بشكل وثيق في إنتاج مساحيق السيراميك الإلكترونية عالية الجودة.
مسار العملية المتكاملة
يمكن تهيئة خط إنتاج مسحوق السيراميك النموذجي من شركة «لونغشين» بناءً على العملية التالية:
- تجهيز المواد الخام وتحضير الملاط
- الطحن والتشتت النانويان الرطبان
- تدوير الملاط وتجانسه
- الرذاذ المتحكم فيه
- التحبيب بالرش والتجفيف
- فصل المسحوق وجمعه
- النقل والمعالجة اللاحقة
- مراقبة العمليات والتحكم فيها باستخدام أجهزة PLC
يمكن دمج عمليات المعالجة المسبقة أو التحميص أو التعبئة والتغليف في المراحل اللاحقة، حسب ما يتطلبه مسار الإنتاج الكامل للعميل.
الطحن النانوي لمواد تيتانات الباريوم ومواد MLCC
مطحنة نانوية من النوع الدبوسية
تستخدم مطحنة النانو من النوع الدبوسية حجرة طحن عالية الطاقة ودورة تدوير عالية التدفق لدعم معالجة الملاط الخزفي بحجم أقل من الميكرون وعلى النطاق النانوي. وبالنسبة للتركيبات المناسبة، يمكن للجهاز استخدام وسائط طحن من الزركونيا يبلغ قطرها حوالي 0.3 مم لتحسين كفاءة الطحن الدقيق وتضييق توزيع حجم الجسيمات.
- يمكن اختيار مواد التلامس المصنوعة من السيراميك الزركوني أو كربيد السيليكون للحد من التلوث المعدني.
- يساعد التبريد المغلف على التحكم في درجة حرارة الملاط وحماية خصائص المواد الحساسة للحرارة.
- تتوفر المعدات بدءًا من النطاق المختبري والتجريبي وصولاً إلى الإنتاج الصناعي المستمر.
- تساعد الدورة ذات التدفق العالي على تحسين اتساق التشتت وتقليل التكتل الصلب.
مطحنة نانو ثنائية المحرك
توفر تكوينات المحرك المزدوج مرونة إضافية في العملية بالنسبة للملاط عالي اللزوجة أو الذي يحتوي على نسبة أعلى من المواد الصلبة. ويتيح الفصل الديناميكي ومعايير التشغيل القابلة للتعديل تكييف المنصة نفسها مع مختلف تركيبات السيراميك ومتطلبات التشتت.
يُعد هذا النوع من الأنظمة مناسبًا في الحالات التي تتطلب فيها العملية تحقيق توازن بين الطحن الدقيق، وسعة الإنتاج، والتشتت اللطيف، بدلاً من الاكتفاء بزيادة شدة الطحن إلى أقصى حد.
مطحنة النانو العمودية
يمكن اختيار تكوينات الطحن النانوي الرأسي للتشغيل المستمر على المدى الطويل، والفصل الدقيق للوسائط، وإدارة الحرارة بشكل متحكم فيه. واعتمادًا على خصائص المواد وإعدادات العملية، يمكن للأنظمة المناسبة أن تستهدف نطاقات أحجام الجسيمات التي تتراوح بين 50 و200 نانومتر تقريبًا.
يجب التأكد من الحجم النهائي للجسيمات من خلال اختبار المواد، لأن تركيبة السيراميك وحجم المواد المدخلة وتركيز الملاط واللزوجة ووسائل الطحن كلها عوامل تؤثر على النتيجة التي يمكن تحقيقها.
التحبيب بالرش لمساحيق السيراميك المستخدمة في الصناعات الإلكترونية
بمجرد أن يصل الملاط الخزفي إلى الحجم الجزيئي المطلوب وحالة التشتت المطلوبة، يقوم التجفيف بالرش بتحويله إلى حبيبات سائبة التدفق من أجل عمليات التشكيل والمعالجة الحرارية اللاحقة. وبالمقارنة مع طرق التجفيف الثابتة، توفر عملية التحبيب بالرش معالجة مستمرة وتحكمًا أفضل في حجم الحبيبات وشكلها.
التجفيف بالرش بالطرد المركزي
يمكن استخدام مرذاذ طرد مركزي عالي السرعة لإنتاج حبيبات كروية متجانسة نسبيًّا تتمتع بقدرة جيدة على التدفق. وتُعد هذه الطريقة مناسبة لمساحيق السيراميك المستخدمة في المكثفات ذات السعة المتغيرة الصغيرة (MLCC)، والسيراميك العازل للموجات الميكروية، والسيراميك الكهروإجهادي، ومواد السيراميك المركب ذي درجة الحرارة المنخفضة (LTCC).
التجفيف بالرش تحت الضغط
يمكن تهيئة عملية الرش بالضغط لتناسب الملاط الخزفي عالي المحتوى من المواد الصلبة أو العمليات التي تتطلب حبيبات أكبر حجمًا. ويمكن اختيار فوهات مقاومة للتآكل وتصميمات مخصصة للتلامس مع المواد في الأنظمة الخزفية الكاشطة.
التحبيب بالرش ثنائي السائل
يستخدم الرش ثنائي السائل الغاز المضغوط لتكوين قطرات دقيقة، ويمكن تطبيقه عندما تتطلب العملية حبيبات أدق أو توزيعًا محددًا لحجم الجسيمات.
التحكم في العمليات واستعادة المسحوق
يمكن أن يشتمل خط الإنتاج على نظام آلي لمراقبة ومتابعة المتغيرات الرئيسية للعملية، بما في ذلك درجة الحرارة عند المدخل والمخرج، وتدفق الهواء، والضغط، ومعدل تغذية الملاط، ومعايير تشغيل المرذاذ.
يمكن الجمع بين الفصل بالسيكلون والترشيح بالكيس لتحقيق استرداد فعال للمسحوق والسيطرة على الغبار. ويتم اختيار التكوين النهائي لنظام التجميع وفقًا لدرجة نعومة المسحوق وقيمة المنتج والمتطلبات البيئية للمصنع.
التطبيقات
- مساحيق تركيبة السيراميك العازل الكهربائي MLCC
- مساحيق تيتانات الباريوم فائقة الدقة
- مواد الركائز LTCC و HTCC
- مساحيق السيراميك العازلة للموجات الميكروية
- مساحيق السيراميك الكهرضغطية
- المواد الوظيفية من أكاسيد العناصر الأرضية النادرة
- مواد أقطاب المكثفات الفائقة وأنظمة المساحيق المتخصصة الأخرى
من اختبار العمليات إلى تسليم الخط الكامل
يمكن لشركة لونغشين توفير معدات فردية للطحن النانوي أو التجفيف بالرش، أو تصميم خط إنتاج متكامل بدءًا من تحضير الملاط مرورًا بالتحبيب وصولاً إلى تجميع المسحوق. ويمكن إجراء الاختبارات المعملية والتجريبية للتحقق من دقة الطحن، وسلوك الملاط، وظروف الرش، وخصائص المسحوق النهائي قبل التوسع إلى النطاق الصناعي.
بالنسبة لأي مشروع جديد يتعلق بمكثفات MLCC أو مسحوق تيتانات الباريوم أو مسحوق السيراميك المتطور، يرجى تزويدنا بمعلومات عن مادة التغذية، ومحتوى المواد الصلبة، وحجم الجسيمات المستهدف، وحدود التلوث، وخصائص الحبيبات المطلوبة، والقدرة الإنتاجية. يمكن لفريقنا الهندسي تقييم العملية وتقديم توصيات بشأن التكوين المناسب للمعدات.
أسئلة الاختيار
ما هي خيارات الرش بالرذاذ الموصوفة لمساحيق السيراميك؟
تعد الطرق الطرد المركزي، والضغط، والرش ثنائي السوائل من بين التكوينات الممكنة. ويعتمد الاختيار على سلوك الملاط وخصائص الحبيبات المطلوبة.
ما هي البيانات المتعلقة بالمواد المطلوبة لإنشاء خط إنتاج جديد لمسحوق MLCC؟
يرجى تقديم معلومات عن تركيبة العلف ومحتوى المواد الصلبة، وحجم الجسيمات المستهدف، وحدود التلوث، وخصائص الحبيبات المطلوبة، والقدرة الإنتاجية. ويمكن إجراء اختبارات معملية أو تجريبية للتحقق من مسار العملية.
المعدات والتطبيقات ذات الصلة
فصل أهداف الطحن عن أهداف الحبيبات المجففة
يجب تحديد توزيع أحجام الجسيمات المطلوب بعد الطحن الرطب بشكل منفصل عن توزيع الحبيبات المطلوب بعد التجفيف بالرش. وبالنسبة لتركيبات المكثفات الكهربائية ذات الطبقات الرقيقة (MLCC) وتركيبات تيتانات الباريوم، يجب أن يتضمن موجز الاختيار أيضًا مستوى التلوث المسموح به، ونسبة المواد الصلبة في الملاط ولزوجته، بالإضافة إلى قابلية تدفق الحبيبات المطلوبة وسلوك إعادة التشتت.
قم بتقييم المسار الكامل باستخدام التركيبة المقصودة. اتفق على كيفية قياس عينات الملاط وعينات المسحوق المجفف، ثم قم بتقييم مواد التلامس المستخدمة في عملية الطحن، وعمليات التبريد والرش وفقًا لتلك المعايير. ويوفر ذلك أساسًا أوضح لاختيار المعدات مقارنةً بمقارنة قياس حجم الجسيمات الناتج عن المطحنة مع قياس حجم الحبيبات الناتج عن المجفف.
