La ligne de production de Longxin dédiée au broyage et au séchage par atomisation des condensateurs MLCC et du titanate de baryum intègre les étapes de nano-broyage, de dispersion de la suspension, de granulation par atomisation et de récupération de la poudre, destinées à la fabrication de céramiques électroniques et de poudres céramiques de pointe.
Ce système est conçu pour les applications dans lesquelles la finesse de la granulométrie, une distribution granulométrique étroite, un faible niveau de contamination et la stabilité des caractéristiques des granulés sont des critères essentiels. Parmi les matériaux typiques, on peut citer le titanate de baryum, les poudres destinées à la fabrication de condensateurs MLCC, les matériaux LTCC/HTCC, les céramiques diélectriques pour micro-ondes, les céramiques piézoélectriques et d’autres poudres céramiques fonctionnelles.
Pourquoi le traitement de la poudre céramique pour les condensateurs MLCC est-il si complexe ?
Les matériaux utilisés dans les condensateurs MLCC modernes nécessitent des poudres céramiques de plus en plus fines et homogènes. À mesure que la taille des particules de la poudre principale passe de l'échelle submicronique à l'échelle nanométrique, le broyage à billes classique ou le broyage à usage général peut se heurter à des problèmes d'agglomération, de distribution granulométrique trop large et de dispersion instable.
Après le broyage, la suspension doit également être transformée en granulés présentant une fluidité, des caractéristiques de vrac et une redispersibilité adéquates. C'est pourquoi le nano-broyage et la granulation par pulvérisation constituent deux étapes étroitement liées dans la production de poudres céramiques électroniques de haute qualité.
Filière de fabrication intégrée
Une ligne de production type de poudre céramique Longxin peut être configurée autour du processus suivant :
- Dosage des matières premières et préparation des boues
- Broyage et dispersion nano en milieu humide
- Circulation et homogénéisation de la boue
- Atomisation contrôlée
- Granulation par pulvérisation et séchage
- Séparation et collecte des poudres
- Transport et manutention en aval
- Surveillance et contrôle des processus à l'aide d'automates programmables (PLC)
Le prétraitement en amont, la calcination ou le conditionnement en aval peuvent être intégrés lorsque le processus de production complet du client l'exige.
Broyage nano pour le titanate de baryum et les matériaux des condensateurs MLCC
Broyeur nano à broches
Le nano-broyeur à broches est doté d'une chambre de broyage à haute énergie et d'un système de circulation à haut débit, ce qui permet le traitement de suspensions céramiques à l'échelle submicronique et nanométrique. Pour les formulations adaptées, l'équipement peut utiliser des corps de broyage en zircone d'environ 0,3 mm afin d'améliorer l'efficacité du broyage fin et de resserrer la distribution granulométrique.
- On peut opter pour des matériaux de contact en céramique à base de zircone ou de carbure de silicium afin de réduire la contamination par les métaux.
- Le refroidissement par chemise permet de réguler la température de la boue et de préserver les propriétés des matériaux sensibles à la température.
- Des équipements sont disponibles, allant de l'échelle laboratoire et pilote jusqu'à la production industrielle en continu.
- Une circulation à haut débit contribue à améliorer l'uniformité de la dispersion et à réduire la formation d'agglomérats durs.
Broyeur nano à double entraînement
Les configurations à double entraînement offrent une flexibilité de traitement accrue pour les suspensions à viscosité élevée ou à forte teneur en solides. La séparation dynamique et les paramètres de fonctionnement réglables permettent d'adapter une même plateforme à différentes formulations céramiques et à différentes exigences en matière de dispersion.
Ce type de système est adapté aux processus qui exigent un équilibre entre une broyage fin, un débit élevé et une dispersion en douceur, plutôt qu’une simple maximisation de l’intensité de broyage.
Broyeur nano vertical
Les configurations de nano-broyage vertical peuvent être choisies pour un fonctionnement continu à long terme, une séparation fine des milieux et une gestion thermique contrôlée. En fonction des propriétés des matériaux et de la configuration du procédé, les systèmes adaptés peuvent permettre d'obtenir des gammes de tailles de particules comprises entre environ 50 et 200 nm.
La granulométrie finale doit être vérifiée par des essais sur les matériaux, car la composition de la céramique, la taille des particules d'alimentation, la concentration de la suspension, la viscosité et les corps de broyage ont tous une influence sur le résultat obtenu.
Granulation par pulvérisation pour les poudres céramiques utilisées en électronique
Une fois que la suspension céramique a atteint la granulométrie et les conditions de dispersion requises, le séchage par atomisation la transforme en granulés s'écoulant librement, prêts pour les étapes de mise en forme et de traitement thermique en aval. Par rapport aux méthodes de séchage statiques, la granulation par atomisation permet un traitement en continu et un meilleur contrôle de la taille et de la morphologie des granulés.
Séchage par atomisation centrifuge
Un atomiseur centrifuge à grande vitesse peut être utilisé pour produire des granulés sphériques relativement uniformes présentant une bonne fluidité. Ce procédé convient aux poudres céramiques pour condensateurs MLCC, aux céramiques diélectriques pour micro-ondes, aux céramiques piézoélectriques et aux matériaux LTCC.
Séchage par atomisation sous pression
L'atomisation sous pression peut être configurée pour des boues céramiques à forte teneur en solides ou pour des procédés nécessitant des granulés de plus grande taille. Pour les systèmes céramiques abrasifs, il est possible de choisir des buses résistantes à l'usure et des composants en contact avec le produit adaptés.
Granulation par pulvérisation à deux fluides
L'atomisation à deux fluides utilise du gaz comprimé pour créer de fines gouttelettes et peut être utilisée lorsque le procédé nécessite des granulés plus fins ou une distribution granulométrique spécifique.
Contrôle des procédés et récupération des poudres
La ligne de production peut intégrer un système automatisé de surveillance et de contrôle des principales variables du processus, notamment la température d'entrée et de sortie, le débit d'air, la pression, le débit d'alimentation en boue et les paramètres de fonctionnement de l'atomiseur.
La séparation par cyclone et la filtration sur manches peuvent être associées pour assurer une récupération efficace des poudres et un contrôle optimal des poussières. La configuration finale du système de collecte est choisie en fonction de la finesse de la poudre, de la valeur du produit et des exigences environnementales de l'usine.
Applications
- Poudres pour la formulation de céramiques diélectriques destinées aux condensateurs MLCC
- Poudres ultrafines de titanate de baryum
- Matériaux de substrat LTCC et HTCC
- Poudres céramiques diélectriques pour micro-ondes
- Poudres céramiques piézoélectriques
- Matériaux fonctionnels à base d'oxydes de terres rares
- Matériaux pour électrodes de supercondensateurs et autres systèmes de poudres spécialisées
Des essais de processus à la livraison de lignes complètes
Longxin peut fournir des équipements individuels de broyage nano ou de séchage par atomisation, ou concevoir une ligne intégrée allant de la préparation de la suspension à la granulation et à la récupération de la poudre. Des essais en laboratoire et à l'échelle pilote permettent de vérifier la finesse de broyage, le comportement de la suspension, les conditions d'atomisation et les caractéristiques de la poudre finale avant le passage à l'échelle industrielle.
Pour tout nouveau projet concernant les condensateurs MLCC, le titanate de baryum ou les poudres céramiques de pointe, veuillez nous fournir des informations sur votre matière première, sa teneur en solides, la taille de particules visée, les limites de contamination, les caractéristiques requises pour les granulés ainsi que la capacité de production. Notre équipe d'ingénieurs pourra alors évaluer le procédé et vous recommander une configuration d'équipement adaptée.
Questions de sélection
Quelles sont les options d'atomisation par pulvérisation décrites pour les poudres céramiques ?
L'atomisation centrifuge, sous pression et à deux fluides sont autant de configurations possibles. Le choix dépend du comportement de la suspension et des propriétés requises pour les granulés.
Quelles sont les données techniques nécessaires pour une nouvelle ligne de production de poudre destinée aux condensateurs MLCC ?
Indiquez la composition du mélange et la teneur en matières sèches, la granulométrie visée, les limites de contamination, les caractéristiques requises pour les granulés et la capacité de production. Des essais en laboratoire ou à l'échelle pilote permettent de valider le procédé.
Équipements et applications associés
- Broyeur à billes à broches WSP
- équipements de séchage par atomisation
- solutions en céramique de haute technologie
Présentez votre matière à traiter et demandez une recommandation d'équipement.
Distinguer les cibles de broyage des cibles de granulés séchés
Précisez séparément la distribution granulométrique requise après broyage humide et celle requise après séchage par atomisation. Pour les formulations de condensateurs MLCC et de titanate de baryum, le cahier des charges doit également indiquer le niveau de contamination admissible, la teneur en solides et la viscosité de la suspension, ainsi que la fluidité des granulés et leur comportement à la redispersion requis.
Évaluez l'ensemble du processus avec la formulation prévue. Convenez de la manière dont les échantillons de boue et de poudre séchée seront analysés, puis évaluez les matériaux de contact utilisés pour le broyage, le refroidissement et l'atomisation à l'aune de ces critères. Cela constitue une base plus claire pour le choix des équipements que la simple comparaison entre la granulométrie obtenue au broyeur et celle obtenue au séchoir.
