A linha de produção da Longxin para a moagem e secagem por pulverização de MLCC e titanato de bário integra a nano-moagem, a dispersão de pasta, a granulação por pulverização e a recolha de pó, destinada ao fabrico de cerâmica eletrónica e de pós cerâmicos avançados.
O sistema foi concebido para aplicações em que o tamanho fino das partículas, a distribuição estreita do tamanho das partículas, o baixo nível de contaminação e as características estáveis dos grânulos são fatores críticos. Entre os materiais típicos incluem-se o titanato de bário, pós para formulações de MLCC, materiais LTCC/HTCC, cerâmicas dielétricas para micro-ondas, cerâmicas piezoelétricas e outros pós cerâmicos funcionais.
Por que razão o processamento de pó cerâmico para MLCC é um desafio
Os materiais modernos utilizados nos MLCC exigem pós cerâmicos cada vez mais finos e homogéneos. À medida que o pó primário passa de tamanhos submicrométricos para a escala nanométrica, a moagem convencional com bolas ou a moagem de uso geral podem enfrentar dificuldades relacionadas com a aglomeração, uma ampla distribuição granulométrica e uma dispersão instável.
Após a moagem, a pasta deve também ser transformada em grânulos com fluidez, características de volume e redispersibilidade adequadas. Isto faz com que a nano-moagem e a granulação por pulverização sejam duas etapas intimamente ligadas na produção de pós cerâmicos eletrónicos de alta qualidade.
Rota de processo integrada
Uma linha de produção típica de pó cerâmico da Longxin pode ser configurada com base no seguinte processo:
- Dosagem de matérias-primas e preparação de pasta
- Nano-moagem e dispersão em meio aquoso
- Circulação e homogeneização da pasta
- Atomização controlada
- Granulação por pulverização e secagem
- Separação e recolha de pó
- Transporte e manuseamento a jusante
- Monitorização e controlo de processos com base em PLC
O pré-processamento a montante, a calcinação ou a embalagem a jusante podem ser integrados, caso o percurso de produção completo do cliente assim o exija.
Moagem nano para titanato de bário e materiais para MLCC
Moinho nano do tipo pino
O nano-moinho do tipo pino utiliza uma câmara de moagem de alta energia e uma circulação de alto caudal para permitir o processamento de pastas cerâmicas à escala submicrométrica e nanométrica. Para formulações adequadas, o equipamento pode utilizar meios de moagem de zircónia com cerca de 0,3 mm para melhorar a eficiência da moagem fina e estreitar a distribuição granulométrica.
- Podem ser selecionados materiais de contacto cerâmicos de zircónia ou de carboneto de silício para reduzir a contaminação por metais.
- O arrefecimento por camisa ajuda a controlar a temperatura da pasta e a proteger as propriedades dos materiais sensíveis à temperatura.
- Estão disponíveis equipamentos que vão desde a escala laboratorial e piloto até à produção industrial contínua.
- A circulação de alto caudal ajuda a melhorar a consistência da dispersão e a reduzir a aglomeração sólida.
Moinho de moagem nano de dupla transmissão
As configurações com dupla acção proporcionam uma maior flexibilidade de processo para pastas de maior viscosidade ou com maior teor de sólidos. A separação dinâmica e os parâmetros de funcionamento ajustáveis permitem que a mesma plataforma seja adaptada a diferentes formulações cerâmicas e requisitos de dispersão.
Este tipo de sistema é adequado quando o processo exige um equilíbrio entre moagem fina, rendimento e dispersão suave, em vez de se limitar a maximizar a intensidade da moagem.
Moinho Nano Vertical
É possível selecionar configurações de nano-moagem vertical para funcionamento contínuo a longo prazo, separação fina por meios filtrantes e gestão térmica controlada. Dependendo das propriedades do material e da configuração do processo, os sistemas adequados podem atingir intervalos de tamanho de partículas na região de aproximadamente 50–200 nm.
O tamanho final das partículas deve ser confirmado através de ensaios ao material, uma vez que a composição cerâmica, o tamanho do material de alimentação, a concentração da pasta, a viscosidade e os meios de moagem influenciam, todos eles, o resultado que se consegue obter.
Granulação por pulverização para pós cerâmicos para aplicações eletrónicas
Assim que a pasta cerâmica atinge o tamanho de partícula e as condições de dispersão necessárias, a secagem por pulverização transforma-a em grânulos de fluxo livre, prontos para as etapas subsequentes de moldagem e processamento térmico. Em comparação com os métodos de secagem estáticos, a granulação por pulverização permite um processamento contínuo e um melhor controlo do tamanho e da morfologia dos grânulos.
Secagem por pulverização centrífuga
É possível utilizar um atomizador centrífugo de alta velocidade para produzir grânulos esféricos relativamente uniformes e com boa fluidez. Este processo é adequado para pós cerâmicos MLCC, cerâmicas dielétricas para micro-ondas, cerâmicas piezoelétricas e materiais LTCC.
Secagem por pulverização sob pressão
A atomização por pressão pode ser configurada para pastas cerâmicas com maior teor de sólidos ou para processos que exijam grânulos de maior dimensão. Para sistemas cerâmicos abrasivos, é possível selecionar bicos resistentes ao desgaste e designs adequados ao contacto com o material.
Granulação por pulverização de dois fluidos
A atomização de dois fluidos utiliza gás comprimido para criar gotículas finas e pode ser aplicada quando o processo exige grânulos mais finos ou uma distribuição específica do tamanho das partículas.
Controlo do processo e recuperação de pó
A linha de produção pode incluir a monitorização e o controlo automatizados das principais variáveis do processo, incluindo a temperatura de entrada e de saída, o caudal de ar, a pressão, a taxa de alimentação da pasta e os parâmetros de funcionamento do atomizador.
A separação por ciclone e a filtração por sacos podem ser combinadas para uma recuperação eficiente do pó e para o controlo do pó. A configuração final de recolha é selecionada de acordo com a finura do pó, o valor do produto e os requisitos ambientais da unidade.
Aplicações
- Pós para a formulação de cerâmicas dielétricas para MLCC
- Pós ultrafinos de titanato de bário
- Materiais de substrato LTCC e HTCC
- Pós cerâmicos dielétricos para micro-ondas
- Pós cerâmicos piezoelétricos
- Materiais funcionais à base de óxidos de terras raras
- Materiais para elétrodos de supercondensadores e outros sistemas de pós especiais
Desde os testes de processo até à entrega da linha completa
A Longxin pode fornecer equipamento individual de moagem nano ou de secagem por pulverização, ou projetar uma linha integrada que abrange desde a preparação da pasta até à granulação e recolha do pó. É possível realizar ensaios laboratoriais e piloto para verificar a finura da moagem, o comportamento da pasta, as condições de atomização e as características finais do pó antes do aumento de escala para a produção industrial.
Para um novo projeto relacionado com MLCC, titanato de bário ou pó cerâmico avançado, indique-nos o material de partida, o teor de sólidos, o tamanho de partícula pretendido, os limites de contaminação, as características exigidas para os grânulos e a capacidade de produção. A nossa equipa de engenharia poderá avaliar o processo e recomendar uma configuração adequada do equipamento.
Questões de seleção
Que opções de atomização por pulverização são descritas para os pós cerâmicos?
A atomização centrífuga, por pressão e de dois fluidos são configurações possíveis. A escolha depende do comportamento da pasta e das propriedades exigidas para os grânulos.
Que dados relativos aos materiais são necessários para uma nova linha de produção de pó para MLCC?
Indique a composição da matéria-prima e o teor de sólidos, o tamanho de partícula pretendido, os limites de contaminação, as características exigidas para os grânulos e a capacidade de produção. Os ensaios laboratoriais ou piloto permitem verificar o percurso do processo.
Equipamentos e aplicações relacionados
- Moinho de esferas do tipo pino WSP
- equipamento de secagem por pulverização
- soluções em cerâmica de alta tecnologia
Fale-nos sobre o seu material e solicite uma recomendação de equipamento.
Distinguir os alvos de moagem dos alvos de grânulos secos
Especifique a distribuição granulométrica exigida após a moagem húmida separadamente da distribuição granulométrica exigida após a secagem por pulverização. No caso das formulações de MLCC e titanato de bário, o resumo de seleção deve também indicar a contaminação admissível, os sólidos da pasta e a viscosidade, bem como a fluidez dos grânulos e o comportamento de redispersão exigidos.
Avalie todo o percurso com a formulação pretendida. Chegue a acordo sobre a forma como as amostras de pasta e de pó seco serão analisadas e, em seguida, avalie os materiais de contacto do moinho, o arrefecimento e a atomização em função desses critérios. Isto proporciona uma base mais clara para a seleção do equipamento do que a comparação entre o valor do tamanho das partículas do moinho e o valor do tamanho dos grânulos do secador.
