2026-06-17
Trong hoạt động R&D ở quy mô phòng thí nghiệm về gốm sứ, chất siêu dẫn, oxit và chất xúc tác mới, việc chuẩn bị các loại bột vi mô có tính lưu động đặc biệt và mật độ khối cao là rất quan trọng đối với sự thành công của các quá trình nén và thiêu kết tiếp theo. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu khoa học vật liệu thường xuyên phải đối mặt với những trở ngại như sự kết tụ của bột cứng, sự phân bố kích thước hạt đuôi dài và hình dạng hạt rất không đều.
Nguyên nhân động lực học chất lỏng cơ bản của những vấn đề này thường xuất phát từ trường nhiệt không đồng đều trong quá trình sấy khô hoặc không có khả năng điều chỉnh lực cắt nguyên tử hóa một cách chính xác và kỹ thuật số. Các thông số quy trình thô dẫn đến lớp vỏ bề mặt không đồng nhất trong quá trình chuyển pha của các mẫu vi mô (với thể tích nạp tối thiểu chỉ 50 mL). Do đó, việc thực hiện điều chỉnh thông số vật lý chính xác thông qua thiết bị vi mô là cốt lõi công nghệ để chinh phục các thách thức về tính lưu động của bột trong vật liệu tiên tiến.
Điểm khởi đầu để cải thiện tính lưu động kém của bột gốm tiên tiến nằm ở việc thực hiện "điều chỉnh phối hợp đa chiều" đối với các trường dòng động lực chất lỏng và trường nhiệt. Máy sấy phun vi mô trong phòng thí nghiệm hiệu suất cao (tốc độ nạp tối đa 2000 mL/H) cung cấp đường dẫn điều khiển kỹ thuật số với độ chính xác cấp công nghiệp cho mục đích này.
Tại thời điểm chuyển đổi vật liệu từ pha lỏng sang pha rắn, quạt hút tích hợp của hệ thống (công suất 0,55KW) tạo ra trường dòng áp suất âm có độ ổn định cao với thể tích không khí tối đa 5,6m³/phút và áp suất không khí tối đa 1020Pa. Môi trường áp suất âm ổn định này, kết hợp với vòi phun nguyên tử hai chất lỏng bằng thép không gỉ SUS316L có độ chính xác cao (lỗ tiêu chuẩn 1,00 mm), cho phép khí nén được cung cấp bởi máy nén không dầu tạo thành dòng khí cắt tốc độ cao trong khe hở hình khuyên.
Bùn gốm có độ nhớt cao hoặc chứa chất lỏng lơ lửng vi mô được cắt đồng đều và phân mảnh thành các dòng giọt có kích thước micron ở lối ra vòi phun. Áp suất và thể tích không khí cực lớn đảm bảo quỹ đạo động học tuyệt vời cho các giọt trong buồng sấy thủy tinh borosilicate cao hoàn toàn trong suốt, ngăn chặn hoàn toàn sự va chạm, nén và kết tụ bất thường giữa các hạt do nhiễu loạn trường dòng chảy gây ra.
Ngoài việc điều chỉnh trường luồng không khí, tính nhất quán của trường gia nhiệt còn trực tiếp quyết định độ nén bên trong và tốc độ hình cầu của các hạt hình cầu trong kỹ thuật gốm sứ.
Tiền chất gốm hoặc vi hạt oxit rất nhạy cảm với tốc độ hấp thụ nhiệt trong quá trình chuyển pha. Thiết bị này sử dụng công nghệ điều khiển nhiệt độ không đổi PID được điều chỉnh theo thời gian thực, khóa chặt độ chính xác của điều khiển nhiệt trong phạm vi ±1oC (với nhiệt độ không khí đầu vào được điều chỉnh linh hoạt trong phạm vi làm việc từ 30oC đến 300oC).
Khi các giọt nguyên tử hóa để lộ một diện tích bề mặt riêng lớn, chúng sẽ tiếp xúc với không khí nóng có nhiệt độ không đổi, trải qua quá trình làm nóng và bốc hơi tức thời trong thời gian cực ngắn từ 1,0 đến 1,5 giây. Bởi vì độ chính xác kiểm soát nhiệt độ cao nên "các hạt vỡ rỗng" do quá nhiệt cục bộ gây ra hoặc "lớp vỏ ướt" do nhiệt độ thấp được ngăn chặn hoàn toàn. Nhiệt độ không khí đầu ra duy trì trong phạm vi ổn định từ 80oC đến 90oC.
Trong môi trường động học hình cầu được kiểm soát chặt chẽ này, kích thước hạt của bột thu được cuối cùng thể hiện sự phân bố chuẩn chuẩn. Các hạt bột có dạng hình học gần như hình cầu, có bề mặt nhẵn và cấu trúc bên trong nhỏ gọn. Thiết kế hạt vi mô chất lượng cao này giúp loại bỏ ma sát giữa các hạt và sự liên kết cơ học, mang lại cho các sản phẩm vật liệu và gốm sứ đặc biệt tính lưu động vật lý đặc biệt và tối ưu hóa quy trình ép khô hoặc ép phun tiếp theo.
Trong mô hình R&D vật liệu tiên tiến hiện đại theo đuổi "độ tinh khiết cao và tính nhất quán cao", việc điều chỉnh hình thái của bột vi mô đã trở thành một cuộc cạnh tranh về các thông số vật lý vi mô.
Dựa trên sự kết hợp giữa áp suất không khí lớn (1020 Pa) và điều khiển nhiệt độ PID có độ chính xác cao ở mức ±1oC, máy sấy phun phòng thí nghiệm quy mô 2L vượt qua những thách thức lâu dài của ngành như kích thước hạt không đồng đều và tính lưu loát kém trong quá trình chuẩn bị vật liệu truyền thống. Trong khi buồng sấy bằng thủy tinh borosilicate có độ tinh khiết thực nghiệm hoàn toàn trực quan, nó cho phép nhân viên nghiên cứu khám phá cửa sổ quy trình tối ưu trong các vật liệu và kỹ thuật tiên tiến một cách hiệu quả với chi phí mẫu tối thiểu (tối thiểu chỉ 50 mL). Công nghệ này đang nhanh chóng trở thành tiêu chuẩn chuẩn mực trong các trung tâm R&D kỹ thuật vật liệu tiên tiến trên toàn thế giới.
Gửi yêu cầu của bạn trực tiếp đến chúng tôi
