Yapay zeka sunucularının, yüksek hızlı iletişim sistemlerinin ve gelişmiş elektronik cihazların sürekli büyümesi, yüksek performanslı seramik bileşenlere olan talebi artırmaktadır. Özellikle MLCC dielektrik malzemeleri söz konusu olduğunda, daha ince dielektrik katmanlar, daha ince ve daha tutarlı seramik tozları gerektirmektedir. Bu durum, iki ön aşamaya daha fazla baskı yaratmaktadır: nano ölçekli bulamaç öğütme ve hassas püskürtmeli granülasyon.
Başarılı bir MLCC toz üretim süreci, hem bulamaktaki birincil parçacıkları hem de şekillendirme için kullanılan ikincil granülleri kontrol etmelidir. Longxin, baryum titanat, mikrodalga dielektrik seramikler, piezoelektrik seramikler, LTCC/HTCC malzemeleri, nadir toprak elementli fonksiyonel tozlar ve diğer elektronik-seramik sistemler için nano öğütme ve püskürtmeli kurutmayı tek bir koordineli süreç olarak birleştirir.
MLCC Seramik Tozu İşlemede Karşılaşılan İki Temel Zorluk
Yüksek performanslı dielektrik formülasyonları, birbiriyle bağlantılı iki gerekliliğe bağlıdır: temel tozun ince ve temiz olması ve katkı maddelerinin ana seramik fazın etrafında homojen bir şekilde dağılmış olması gerekir. Parçacık boyutu mikron altı ve nano aralığına doğru ilerledikçe, geleneksel bilyalı öğütme veya düşük enerjili dispersiyon yöntemleri, aglomerasyon ve geniş parçacık boyutu dağılımı sorunlarıyla karşılaşabilir.
Öğütme işleminden sonra, nano bulamaç, boyutları kontrollü, akışkanlığı iyi ve yeniden dağılma özelliği güvenilir olan granül halindeki bir toza dönüştürülmelidir. Granülasyon işlemi tutarsız olursa, ilk bulamaç partikül boyutu hedefini karşılasa bile, sonraki aşamalarda gerçekleştirilen şerit döküm, presleme ve sinterleme işlemleri daha az istikrarlı hale gelebilir.
Baryum Titanat ve Elektronik Seramik Çamurları için Nano Öğütme
Pim tipi nano değirmen
Pimli tip değirmen, rotor, stator ve öğütme malzemeleri arasında sıkı bir etkileşim bulunan yüksek enerjili bir öğütme haznesi kullanır. Bir sirkülasyon sürecinde, yüksek işleme kapasitesini korurken baryum titanat ve ilgili seramik çamurlarını mikron altı veya nano aralığına kadar inceltebilir.
• Uygun formülasyonlar için yaklaşık 0,3 mm’lik boncuklar da dahil olmak üzere, ince zirkonya öğütme malzemeleriyle uyumludur.
• İsteğe bağlı zirkonyum veya silikon karbür seramik kaplama, demir ve krom kirliliğini azaltmaya yardımcı olur.
• Ceket soğutma sistemi, öğütme sıcaklığını kontrol eder ve kristal yapının ve dielektrik performansının korunmasına yardımcı olur.
• Laboratuvar ölçeğinden sürekli endüstriyel üretim ekipmanlarına kadar çeşitli seçenekler mevcuttur.
Çift tahrikli nano değirmen
Çift tahrikli yapı, daha yüksek viskoziteli ve daha yüksek katı madde içeriğine sahip bulamalar için ek proses esnekliği sağlar. Bağımsız proses ayarlaması, tıkanma riskini azaltmaya yardımcı olabilir ve dielektrik toz, elektrot bulaması ve kompozit seramik formülasyonları arasında geçişi kolaylaştırabilir.
Dikey nano değirmen
Dikey tasarımlar, uzun süreli üretim için elek içermeyen veya düşük tıkanma oranına sahip ayırma konseptlerini kullanabilir. Uygun sistemlerde, proses akışı, yüksek akışlı sirkülasyonu hassas soğutma ile birleştirirken, yaklaşık 50-200 nm aralığında dar parçacık boyutu dağılımlarını hedefleyebilir.
MLCC ve İleri Teknoloji Seramik Tozları için Hassas Püskürtmeli Granülasyon
Püskürtmeli kurutma, uygun nitelikteki seramik çamurunu, şekillendirmeye uygun, serbest akışlı granüllere dönüştürür. Tepsi veya fırın kurutmasıyla karşılaştırıldığında, püskürtmeli kurutma hızlı nem giderimi, kesintisiz üretim ve granül morfolojisi üzerinde daha iyi kontrol sağlar.
Santrifüj püskürtmeli kurutma
Yüksek hızlı bir döner atomizör, atomizör hızı, besleme hızı ve bulamaç özellikleri aracılığıyla granül boyutunun ayarlanmasına olanak tanır. Bu yöntem, MLCC dielektrik tozu, mikrodalga dielektrik seramikleri, piezoelektrik seramikler ve LTCC toz sistemleri için son derece uygundur. Nano boyutlu birincil parçacıkları, akışkanlık özelliğiyle birlikte sonraki işleme aşamalarında tekrar parçalanma kabiliyetini bir araya getiren yumuşak küresel aglomeratlara dönüştürebilir.
Basınçlı püskürtmeli kurutma
Basınçlı nozullar, katı madde içeriği yüksek seramik çamurları ve nispeten daha iri taneli toz gerektiren işlemler için kullanışlıdır. Seramik çamurları yoğun ve aşındırıcı olabileceğinden, aşınmaya dayanıklı nozul ve ürünle temas eden kısımların tasarımı önemlidir.
İki akışkanlı püskürtme
İki akışkanlı atomizasyon, sıvı beslemesini ince damlacıklara ayırmak için yüksek hızlı gaz kullanır. Bu yöntem, santrifüj veya basınçlı atomizasyondan farklı bir damlacık boyutu aralığı gerektiren ultra ince seramik tozları veya özel kaplama tozları için değerlendirilebilir.
Daha Tutarlı Seramik Tozu Üretimi için Otomasyon
Sürekli üretimde tekrarlanabilirlik, yalnızca kurutucunun giriş sıcaklığının kontrol edilmesinden ibaret değildir. Longxin püskürtmeli kurutma sistemleri, reçete tabanlı bir kontrol sisteminin parçası olarak giriş ve çıkış sıcaklığını, hava basıncını, hava hızını, pompa hızını ve atomizör hızını izleyip düzenleyebilir.
• Üretim desteği amacıyla uzaktan izleme ve alarm teşhis sistemleri entegre edilebilir.
• Siklon ayırma ve torbalı filtreleme, çok aşamalı toz geri kazanımı sağlar.
• Proses verileri, partiler arası karşılaştırma ve optimizasyon amacıyla kaydedilebilir.
• Öğütme, granülasyon, toplama ve kontrol işlemleri, ayrı tedarikçiler arasındaki arayüz riskini azaltmak amacıyla tek bir entegre hat olarak sunulabilir.
Entegre Hattın Uygulanabileceği Alanlar
• Baryum titanat ve MLCC dielektrik seramik tozu.
• Mikrodalga dielektrik seramikleri.
• Piezoelektrik seramik tozları.
• LTCC ve HTCC alt tabaka malzemeleri.
• Nadir toprak oksitleri ve fonksiyonel seramik tozları.
• Süperkapasitör elektrot malzemeleri ve nano dispersiyon ile kontrollü granülasyon gerektiren diğer gelişmiş toz sistemleri.
Formül Geliştirmeden İstikrarlı Üretime
Elektronik seramik üreticileri için nano öğütme ve püskürtmeli granülasyonun entegre edilmesinin pratik avantajı, proses sürekliliğidir. Öğütme aşamasında belirlenen bulamaç özellikleri, hedeflenen granül için gerekli atomizasyon ve kurutma koşullarıyla uyumlu hale getirilebilir. Bu, kaliteli bir nano bulamacın kurutulduktan sonra tutarsız bir toz haline gelme riskini azaltır.Longxin, malzeme testleri, proses optimizasyonu, ekipman seçimi ve anahtar teslimi hat entegrasyonu konularında destek sunmaktadır. Daha ince MLCC tozları veya yeni LTCC/HTCC formülasyonları geliştiren müşteriler için, tam üretime geçmeden önce pilot doğrulama süreci kullanılarak hedef parçacık boyutu, çamur stabilitesi, kontaminasyon kontrolü, granül morfolojisi ve toz geri kazanımı teyit edilebilir.
