Вертикальные смесители для производства керамических порошков

[Translate to Русский:] Die Brennstoffzelle erzeugt aus Wasserstoff und Luftsauerstoff elektrische Energie.

Наряду с пластмассами наибольший потенциал развития имеют керамические материалы, которые считаются уникальными с точки зрения прочности, термостойкости и твердости. Техническая керамика используется в качестве высокотемпературного материала в энергетике, а также для защиты от коррозии, кислот и износа в приборостроении или в качестве высокочастотного полупроводника в технике связи.

Производство технической керамики имеет много параллелей с порошковой металлургией. Используемое сырье является дорогостоящим. Это оксиды, нитриды, карбиды или бориды высокочистых металлов. Примерами являются оксид алюминия, титанат алюминия, карбид кремния, нитрид кремния и оксид циркония. Из-за своей хрупкости керамические компоненты склонны к «критическому отказу». Поэтому при производстве высокопроизводительной керамики важно обеспечить максимальную чистоту.

Короткое время процесса сводит к минимуму абразивный износ

Перемешивание и деагломерация твердых частиц - определяющий качество этап в смесителях ^amixon®. Три типа смесителей ^amixon® имеют различные области применения. Поскольку в некоторых случаях необходимо соблюдать условия чистых помещений, все большее значение придается гигиеническим характеристикам оборудования.

Перемешивающие элементы смесителей ^amixon® выполнены в виде спирально намотанных винтовых лент, которые соединены с валом через горизонтально расположенные рычаги. Благодаря вращению винтовых ленточных смесителей сухие, влажные или суспензионные смеси закручиваются вверх в наружной части и текут вверх по валу в центральной части.

В двухвальном смесителе amixon^®два спиральных ленточных смесителя вращаются синхронно.

Это позволяет за очень короткое время однородно смешивать составы компонентов до 1:1 000 000. Качество смешивания соответствует технически идеальной однородности. На практике достигнутое качество смешивания уже невозможно улучшить.

При каждом повороте смесительного инструмента в смесительной камере происходит реверс тяги. Эта уникальная ситуация позволяет игольчатым частицам выравниваться совершенно независимо друг от друга - по принципу случайности. В противном случае игольчатые частицы выравнивались бы в одном направлении и образовывали так называемые агрегаты.

Идеальное качество смешивания достигается независимо от природы смешиваемых материалов (различные свойства, такие как гранулометрический состав, форма частиц, влажность, адгезия и насыпная плотность). Уровень заполнения может варьироваться от тридцати до ста процентов от полезного содержания без ущерба для качества смешивания. Двухвальные смесители могут использоваться практически для всех сложных задач по смешиванию твердых веществ, если время смешивания должно быть коротким.

двухвальные смесители amixon® для особо сложных задач смешивания. Валы смесителя поддерживаются только сверху и имеют гигиеническое газонепроницаемое уплотнение.

Множество мелких партий гомогенизируются в одну крупную партию

Большинство процессов происходит в непрерывно работающем технологическом оборудовании, параметры которого должны быть заданы на основе анализа исходных материалов. При этом непрерывно работающие отдельные этапы должны выполняться по секциям, а промежуточные продукты должны собираться в виде партии в контейнеры, силосы, смесители или биг-бэги. Репрезентативные анализы предполагают, что общая масса является однородной. Объем партий, подлежащих гомогенизации в порошковой металлургии, составляет от 5 л до 20 000 л. Для достижения идеального качества смешивания успешно используются смесители amixon^®. Трехмерный поток смешивания гарантирует короткое время смешивания.

одновальный смеситель amixon®

Вертикальный одновальный смеситель типа VM, напротив, используется в основном там, где время смешивания играет второстепенную роль. При этом достигается наилучшее качество смешивания. Низкая скорость вращения обеспечивает очень бережное смешивание в одном и том же смесителе.

Например, для продуктов, чувствительных к окислению, периферийная скорость смесителя может быть установлена на уровне менее 1 м/с. Это позволяет сэкономить на дорогостоящих мерах по инертизации. Еще одним преимуществом является тихая работа. Вибрации практически отсутствуют. Партии для смешивания можно очень точно взвешивать.

на фото справа: одновальный смеситель amixon^® объемом 12 м³. Обработанная нанокерамика для многослойных керамических конденсаторов. Этот смеситель гомогенизирует годовой объем производства, из которого изготавливаются многие миллионы компонентов.

[Translate to Русский:] amixon® Einwellenmischer 12 m³. Aufbereitete Nanokeramik für Vielschicht-Keramikkondensatoren. In diesem Mischer wird eine Jahresproduktion homogenisiert, aus der viele Millionen Bauteile gefertigt werden.

Der weitaus größte Teil der weltweit verfügbaren Seltenen Erden stammt von chinesischen Staatsunternehmen. Diesem Ungleichgewicht soll durch technologische Entwicklungen entgegengewirkt werden.

Керамика может быть такой же прозрачной, как стекло

Прозрачная керамика может достигать пулестойкости, эквивалентной пулестойкости бронированного стекла, которое в девять раз тяжелее при той же пригодности. Термин «функциональная керамика» также включает в себя пьезоэлектрические материалы, полупроводники, микрооптические, микроэлектромеханические сенсорные и электронные материалы, а также термоэлектрические, ферроэлектрические и магнитоэлектрические материалы для высокочастотной связи. Процессы охлаждения должны стать более экономичными и экологичными за счет отказа от использования фторуглеродов в качестве испарительной среды.

Керамика обладает уникальными свойствами

Керамика обладает уникальными специфическими свойствами, не имеющими аналогов ни в одной другой группе материалов: чрезвычайная прочность, высокая термостойкость, кислотостойкость, пластичность, электро- и теплопроводность, электроизоляция, оптическое преломление, прозрачность, глубина цвета и т.д.

Керамические порошки готовятся с особой тщательностью. В некоторых случаях исходные компоненты переводятся в состояние с чрезвычайно высокой удельной поверхностью. Размер частиц составляет менее 0,01 мкм. Такой тип измельчения частиц требует больших затрат энергии.

Такие мелкие частицы склонны к самопроизвольной агломерации. Чтобы обеспечить однородную микроструктуру спеченного материала, агломераты должны быть разделены на первичные частицы (деагломерация). Технологическая цепочка длинная: добыча сырья из химической промышленности, увеличение поверхности, химическое сбраживание, просеивание, легирование, гомогенизация, диспергирование во влажной фазе, разделение твердой и жидкой фаз, термическая сушка, гомогенизация/смешивание. Диффузия материала происходит при высоких температурах спекания в печи кальцинирования. Охлаждение завершает первый этап синтеза. За ним следуют аналогичные или другие этапы обработки, которые также начинаются с измельчения и смешивания. Если композит содержит полимерные полимеры, реакции синтеза могут проходить в сухом, влажном, мокром и газообразном состоянии в смесителе ^amixon®.

Величайшая задача нашего времени - простое и ресурсосберегающее производство и хранение энергии.

Режущий инструмент с керамическими режущими пластинами.

Инженерная керамика

Инженерная керамика традиционно играет важную роль в области огнеупорной и высокотемпературной керамики. Сегодня огнеупорные материалы используются при температурах до 1500°C. В качестве примера можно привести высокотемпературное горение, производство стали, стекла и химические процессы, в которых в качестве топлива используется водород.

Неорганические конструкционные материалы создаются путем биоматериализации

Инженерная керамика является движущей силой повышения эффективности во многих отраслях промышленности: Например, в здравоохранении, где керамические материалы используются для зубных имплантатов, материалов для замещения костей, самосмазывающихся суставов, протезов, зубных протезов и биоактивных стекол с постоянно улучшающейся совместимостью и долговечностью.

В Институте при RWTH Aachen University профессор Гонзалес-Юлиан работает над новой, увлекательной областью биокерамики: живые организмы производят неорганические материалы путем биоматериализации. Цель состоит в том, чтобы в один прекрасный день синтезировать биосовместимую керамику таким образом. Дополнительной областью исследований являются керамические композиты для волокнистых композитов, особенно для высоконагруженных легких конструкций. Ключевыми словами здесь являются высокоэффективная керамика на биооснове или биоинспирированная керамика.

Живые организмы производят неорганические биогенные материалы.

Конический смеситель amixon® смешивает керамическую дисперсию партиями и выгружает смесь в помольную установку.

Реакторы синтеза со смесителем (емкость 200 литров) на экспериментальной установке amixon (1): VMT 200 до 250°C, вакуум-герметичный, давление до 25 бар. (2) AMT 200 до 250°C, вакуум-герметичный, давление-герметичный до 4 бар. (3) AMT 100 до 350°C, вакуум-герметичный, давление-герметичный до 8 бар.

Кольцевой гранулятор amixon® для непрерывной агломерации порошкообразных веществ.

Приготовление инженерных керамических тел включает в себя множество технологических операций

Материалы могут быть представлены в широком разнообразии консистенций: в жидком виде, в виде структурно вязкой или дилатантной суспензии, в виде глины для лепки или в виде порошкообразного сыпучего материала. За исключением месильных масс, приготовление смесей обычно осуществляется партиями. В зависимости от задачи, ^amixon® может предложить превосходные решения. Классическими процессами являются смешивание, агломерация, реакции синтеза и вакуумная сушка смесей. Температура процесса составляет до 400°C. Давление в системе реактора варьируется от вакуума до 25 бар.

Керамические компоненты для экологической и технологической техники

Для рафинирования и обработки материалов в технологическом машиностроении используется широкий спектр керамики для мембран, теплообменников, катализаторов, изоляторов и высокоэффективных фильтров. И здесь сочетание коррозионной и температурной стойкости делает оксидную керамику универсальным материалом. Керамические покрытия из оксида алюминия защищают инструменты для смешивания от износа.

Керамические датчики также работают в суровых условиях. Керамические цепи наносятся на рабочие поверхности шарикоподшипников. Они служат датчиками давления и измеряют нагрузку за доли секунды.

Магнитокалорические материалы

Именно здесь на первый план выходит интенсивная область исследований высокоэффективной керамики - магнитокалорические материалы. Цель - заменить дорогостоящие магнитокалорические металлы, такие как гадолиний. Примером может служить порошковый металлургический композиционный материал из лантана, железа и кремния. Ожидается рост спроса на так называемые мягкие магнитные композиты (SMC). Железный порошок перед прессованием покрывается электроизолятором. Это позволяет направлять магнитный поток в трех измерениях. Редкоземельные элементы, такие как церий (Ce), европий (Eu), кобальт (Co), лантан (La), лютеций (Lu), неодим (Nd), празеодим (Pr), самарий (Sm), тербий (Tb) и иттербий (Yb), используются для создания особо сильных или термостойких магнитов.

В водородной, термоэлектрической промышленности и производстве топливных элементов керамические композиты используются в высокотемпературном электролизе. Экономическое значение области разработки керамических твердых электролитов для аккумуляторов в настоящее время трудно переоценить.

Магнитокалорический материал нагревается в присутствии магнитного поля. В отсутствие магнитного поля материал остывает.

Смеситель amixon® EM 100 для мелкосерийного производства. Барабан из нержавеющей стали газонепроницаемо соединен с бункером. Вся система поворачивается за счет вращения. Смесь поступает в смеситель.

Одновальный смеситель amixon®: (1) Барабан, заполненный смесью, пристыкован. (2) Барабан и смесительная камера вращаются. (3) Смешиваемые материалы поступают в смесительную камеру. (4) Смесительные инструменты гомогенизируют порошки. Затем система поворачивается обратно в исходное положение (1). Смесь гомогенизирована. (5) Смесительная камера открывается для очистки.

одновальный смеситель amixon® малого формата

Иногда производителю материалов требуется прецизионный смеситель, который, помимо идеального качества смешивания, должен обладать возможностью стопроцентного опорожнения остатков. В этом случае можно использовать конусные смесители. В зависимости от текучести порошков остатки можно выгружать до нескольких граммов.

amixon^® предлагает эргономичное решение для пилотных процессов с небольшими объемами. Этот смеситель сам подает и выгружает остатки. Весь процесс, т.е. подача, смешивание, наполнение и контроль качества, происходит в стандартизированных барабанах. Это означает, что можно реализовать производство в чистом помещении, соответствующее фармацевтическим требованиям.

Следует отметить, что результаты, полученные на маленьком смесителе amixon^®, могут быть перенесены на большие смесители amixon^®.

Осмотр и очистку можно проводить эргономичным способом. Работа практически без выбросов.

Гигиенические стандарты, характерные для фармацевтической и пищевой промышленности, также требуются для инженерных керамических изделий и нанотехнологий.

Износостойкие керамические материалы

Еще один большой сектор охватывает износостойкие керамические материалы для резки металлов. Это, например, покрытия, которые наносятся на металлические тела с помощью процессов плазменного или пламенного напыления. Это могут быть инструменты для смешивания или крупноформатные емкости для смешивания, а также высокоточные элементы машин, такие как втулки валов, седла клапанов или поршневые кольца, которые затем подвергаются микрошлифовке. После этого их поверхность приобретает металлический блеск. Керамические покрытия обладают хорошими трибологическими свойствами даже при высоких температурах. Керамические покрытия также обладают двумя особенно привлекательными свойствами. Они могут подвергаться воздействию высоких температур и в значительной степени устойчивы к коррозии. Это делает их интересными для использования в порошковых технологических процессах, в турбодвигателях, в самолетах, а также в газовых и паровых турбинах.

Нанесение керамики из оксида алюминия на аустенитную нержавеющую сталь методом пламенного напыления

конический смеситель/вакуумная сушилка/реактор amixon®. Размер AMT 2000 изготовлен из сплава 59.

Размер VMT 200 Материал, контактирующий с продуктом, - сплав 59. 59.

Испытания в техническом центре amixon® гарантируют пользователю множество преимуществ

Идеальное качество смешивания даже для самых сложных задач => поэтому это выгодная инвестиция для будущих задач.
Выгрузка без остатков и сегрегации => Подача материала по мере необходимости; для быстрого опорожнения через большой выход; для медленного дозированного опорожнения через малый выход.
Подшипник и привод мешалки находятся только над смесительной камерой => Практически не требуют обслуживания проходной вал и уплотнение.

Команда amixon^® с удовольствием продемонстрирует вам описанные выше преимущества применения, проведя испытания в нашем техническом центре. Испытайте нас с вашими оригинальными продуктами - мы гарантируем, что вы получите много полезной информации.

Back

Вертикальные смесители для производства высокоэффективных керамических порошков