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行业新闻

国内粉体工程行业技术现状与发展

文章来源:南京凯瑞时间:2020-02-13 点击:
    高新技术对性能粉体资料的功能和加工工艺的要求是高纯度和超微细,详细表如今优越的声、光、电、磁功能,良好的扩散性、吸附性和反应活性,优异的补强功能和晶体构造稳固性。例如,用胶体化学方法,在粉体外表构成具备特定构造和性能的包覆层,从而扭转粉体的外表功能。这些功能包括粉体的活动特性、溶解特性、电磁功能、色泽、味觉等等。用这种模式消费的具备缓释性能的粉体产品,成为医药、农药、化肥等畛域的“性能”资料。它们会依据需求,在各个适当的机遇,依照适当剂量和效果施展作用。

1 超细粉体
    纳米粉体的粒径在0.001~0.1μm 之间,纳米粉体资料外表积大,其外表原子占很大比例并是无序的类气状构造,粒子内部则为有序- 无序构造,导致纳米粉体资料具备常规块体资料所不具备的声、光、电、磁、热、力学等许多特殊性质。如光排汇分明添加,金属熔点升高,微波排汇增强等。我国纳米粉体的钻研始于20 世纪80 年代,已有近20 多年的历程。目前国内有约80 多家单位从事纳米粉体的钻研,钻研畛域以有机非金属纳米粉体为主,钻研名目次要集中在纳米粉体的合成和制备、扫描探针显微学、剖析电子学和一些纳米粉体的运用等方面。
4 粉体颗粒的测量与表征
    其二是国内对粉体装备的须要有增无减, 仅就以上行业为例,1998年我国消费农药21 万吨,染料16 万吨,涂料186万吨,聚乙烯264万吨,即使这些产品超细加工的量仅为10%,则每年将需求上千套粉体消费系统, 可见其技术装备的市场是非常广阔的。
5 国内粉体工程行业市场现状
(2)高效检测和表征技术的晋级和运用
    对现有工艺和设施停止改进,用更经济的手腕消费出高附加值的产品,是粉体技术发展的一个重要方向。目前,这种改进大都以阅历为根底,逐渐使其达到最佳,要想取得打破性的进展,还需对粉体技术的根本原理有更深的意识。虽然人们已经意识到了这一点,但目前对传统工艺根底钻研的投人仍非常有限,在我国就显得更为薄弱了。将两个或两个以上现有工艺过程停止奇妙地复合,产生一种新的经济有效的工艺过程,是粉体技术发展的一个重要趋向。例如,粉碎与干燥过程的复合,粉碎与分级过程的复合以及各种分离过程之间的复合等。
    我国纳米企业已经构成以北京(包括北京、天津、西南等地区)、上海(上海、浙江、山东、江苏、安徽等地区)、深圳(包括深圳、广州、福建等地区)为中心的三大纳米资料及纳米技术产业带。纳米粉体的年产量普通在百吨左右,大少数纳米企业尚属初创期。这些企业具有了多种纳米粉体小批量消费才能,次要产品包括纳米碳酸钙、纳米氧化铝、纳米二氧化钛、纳米氧化铁、纳米氧化锌、纳米钛酸钡、铁酸镧、铁酸锌等,还有包括纳米光催化剂、载银抗菌剂、抗静电粉体、远红外粉体、负离子粉体等运用性能突出的纳米粉资料,产品次要运用于橡胶、塑料、涂料、化妆品、造纸、陶瓷、胶结剂和油墨等畛域。 
4 国内粉体工程行业存在的成绩和发展趋向
    普通将粒径为0.1~10μm的粉体称为超细粉体,超细粉体的制备次要无机械粉碎法和化学合成法。化学合成法包括共积淀法、水解法、溶胶- 凝胶法、水热合成法、气雷同应法和溶剂法等,目前又开发了法(如合成BaTiO3 粉体)。因为化学合成法老本高,消费规模小,工艺简单,除了多数超细粉体外,大多采用机械粉碎法,机械粉碎法消费老本低、产量高、工艺简略,而且会发生机械化学反应,有能够改善物料的功能,易完成大规模消费。石家庄粉碎机设施次要有气流磨、球磨机、磨、高压辊磨、离心磨、搅拌磨等,因为粉碎模式和工作原理的不同,各种设施存在着肯定的差距。
    粉体颗粒的测量次要针对颗粒的粒度,比外表积,形貌,颗粒外表成分,晶相、晶体构造剖析,扩散性测量,外表润湿性,包覆量和包覆率等特性。其中粉体颗粒粒度的测量占据重要地位,也是粉体测定与表征的次要内容。目前,传统的筛洗法、水力沉降法、显微镜剖析法仍被普遍运用,同时,一些新的技术设施遭到人们越来越多的注重,诸如衍射法测试技术和电子传感法测试技术。比外表积测定的标准方法是应用气体的低温吸附法,即以气体分子占据颗粒外表,测量气体吸附量计算粒子比外表积,常用的吸附气体为氮气。应用扫描电子显微镜和原子力显微镜可能对颗粒外表微观特色停止很好的观测。此外,光电子能谱、红外光谱、X 射线衍射等测试技术也宽泛运用于粉体颗粒的测量和表征。
    其三是某些产品进口创汇需求深加工技术,这其中很要害的是超微粉碎和提纯精制技术。仅以非金属矿为例,我国有非金属矿80余种,已开发的有50余种,滑石、萤石、石墨的进口量占世界总贸易量的40~50%,然而我国每年非金属矿产品进口创汇仅为25 亿美元,平均每吨不到100 美元。1998 年我国进口108 万吨滑石,其中66%为滑石块。滑石块的进口为日本滑石加工业提供了80%的原料。只管不同矿物粉碎的增值不同,然而有肯定的粒度范围的粉体产品比原矿粗品的创汇值要高3~5倍以上, 因此,进口矿物粉体创汇潜力是相当大的。
    经济规律表明任何行业发展的基本能源在于市场的须要,粉体工程行业的发展也不例外。与粉体消费规模的迅速扩展相比,粉体资料的运用畛域的拓展却相对迟缓,长期上来,必然导致供需失衡,从而对行业自身带来伤害。基于此,粉体工业应加强产品运用的钻研,拓宽市场范围,进而推进粉体工程行业瘦弱发展!

    粉体颗粒的测量和表征是粉体钻研和消费中过程控制的根本方法和手腕,传统的测量和表征方法由于数据获得迟缓、后果偏向大、操作费事等缺陷限度了粉体行业向高、精、尖的发展。那么,怎么提高测量和表征手腕的效率、稳固性及准确性,如何实现数据自动检测和剖析将遭到越来越多的关注,而且随同自动化和智能化的发展,这些成绩将失去很好的处理。
(4)粉体资料运用畛域的拓展
    随着高新技术和新资料产业的发展, 对粉体产品粒度、纯度及粒度散布等各项精度要求也相应提高, 今天的粉体工程就像上世纪四五十年代的晶体管一样, 其技术发展和工业化运用将进一步促进经济发展, 同时又面临着浪费动力、保护人造环境等资源可继续发展战略的严格应战, 粉体工程面临的成绩也越来越大。下面即对粉体工程的发展动向作简略引见。
    首先,我国领有丰富的粉体工业原料和市场, 随着国内产业构造的调整, 各类新产品在新技术的支持下始终出现, 原料的精细化使国内对超细粉体产品的须要添加, 仅仅在涂料行业, 涂料用铁白粉2000年达18万t, 涂布高岭土45万t, 橡塑填料、绘料、染料、医药、日化等行业对粉体产品的须要添加较快。
    粉体外表改性是依据需求,对粉体的外表特性停止物理、化学、机械等深加工解决,使粉体的外表物理化学性质,诸如晶体构造和官能团、外表能、外表润湿性、电性、外表吸附和反应特性等发生变化,可以满足新资料,新工艺和新技术发展的要求。粉体外表改性的方法次要包括:包袱解决改性、积淀反应法、外表化学改性、机械力化学改性、外膜层(胶囊化)法、高能解决改性。用于改性的设施次要包括高速搅拌机和低速搅拌机组,高速气流冲击外表改性机,三筒延续外表改性机。
    近年来,我国粉体工业发展势头迅猛,已经成为一个跨行业、跨学科的大产业,全国粉体业的产值已经占到第一、二产业产值总和的一半以上,在整个国民经济中具备非常重要的战略位置。据专家预测,21世纪中国超细粉体产品的市场须要量将以平均每年8.5%左右的速度增长,2010 年将达到158万吨以上。国内粉体工程行业市场劣势次要体如今以下三个方面:
    国外从40 年代起,以超细粉碎、分级、改性为根底的深加工技术就惹起人们的关注,到60年代该技术失去了迅速发展。目前美国、德国、日本、英国等国家超细粉碎技术和设施的研制具有了较高的程度,推出了干法和湿法各类型和规格的超细粉碎及分级设施,可加工细度0.5~10μm 恣意窄级别的超细产品。国内超细粉碎技术和设施钻研工作始于60年代,且发展迟缓,到80年代才失去迅猛发展,目前为止,已能消费各种类型的气流磨、磨、搅拌磨、冲击磨,功能根本上可与世界上已成型的机种相媲美。长沙矿冶钻研院等开发的各类型搅拌磨,通过始终地改进,在非金属矿、化工、涂料和粉末冶金行业失去运用。
3 粉体的外表改性
(1)现有技术的改进和多种工艺的复合
2 纳米粉体资料
(3)性能粉体加工技术的发展
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