В условиях волны новых материалов «чистота» и «распределение по размерам» порошков практически определяют успех или неудачу продукции. От электропроводной серебряной пасты и углеродных нанотрубок до кремниево-углеродных анодных материалов для литиевых батарей, а также до ключевых функциональных порошков высокой чистоты, таких как оксид алюминия, карбид кремния и нитрид кремния, чистота и степень дисперсии на уровне частиц уже стали основными показателями конкурентоспособности в отрасли. И именно в этом этапе значение процессов фильтрации и классификации начинает переосмысливаться.

За последние десять лет китайские предприятия по производству порошковых материалов в значительной степени полагались на традиционное фильтрующее оборудование, такое как плитно-рамочные, мешочные и центробежные фильтры. Хотя это оборудование является отлаженным и надежным, при обработке частиц размером менее микрона или даже наноразмеров оно обычно сталкивается с такими проблемами, как низкая эффективность, большая толщина фильтровального осадка, сложности с регенерацией и значительные колебания точности фильтрации. С ростом новых отраслей — таких как энергетика на основе возобновляемых источников, электронные пасты, полупроводниковая упаковка и производство сверхтвердых материалов — узкие места традиционных фильтров становятся всё более очевидными.

Именно на таком промышленном рубеже, Компания по технологии фильтрующих материалов «Сямынь Сядяс» Новейший фильтровальный аппарат на основе нано- и микропорошковых материалов уже становится ключевым мостом между «высокочистым сырьём» и «высокопроизводительными материалами».

1. От традиций к инновациям: «Критическая точка» фильтрации порошков

Логика работы традиционных фильтров основана в основном на макропорах и механической задержке; размер пор фильтровальной ткани обычно составляет от 10 до 50 микрон. При этом для мелких частиц размером менее 1 микрона, таких как тонкие порошки, коллоиды и наноскопические агрегаты, часто наблюдаются два крайних явления — «просачивание» или «засорение ткани», что приводит к следующим результатам:

• Фильтрация занимает слишком много времени, из-за чего трудно согласовать производственный цикл с линией высококачественных материалов;

• Содержание влаги в фильтровальном осадке высокое, расход энергии на сушку резко возрастает;

• Высокий уровень потерь мелкодисперсного порошка снижает выход продукта.

Новый фильтр для нано- и микропорошков На основе этого проводится системная перестройка, позволяющая реализовать контролируемую фильтрацию частиц нано- и микрометрового размера. Структура фильтрующего осадка при этом однородна и обладает отличной отрывистостью, что обеспечивает возможность непрерывного и высокоэффективного разделения наноразмерных порошков при стабильной скорости фильтрации. Если традиционные фильтры останавливаются на физическом процессе «твердое-жидкость», то новое оборудование компании Xadias действительно превращает фильтрацию в «точку отсчета» для очистки материалов и оптимизации их свойств.

2. Крупный прорыв в оборудовании для твердо-жидкостного разделения — новая нано- и микропорошковая фильтровальная машина

После многолетних исследований и разработок компания Xiamen Xiadias представила новую нано- и микропорошковую фильтровальную машину, которая отражает передовые достижения отрасли и считается важным технологическим прорывом в области оборудования для твердо-жидкостного разделения. Основными идеями данного устройства являются «высокая точность, интеллектуализация и экологичное производство», и оно обладает следующими выдающимися преимуществами:

1. Прямая сепарация частиц микронано-размера с коэффициентом удержания до 99,9%

2. Чисто физический способ фильтрации, не требующий добавления каких-либо реагентов или вспомогательных веществ

3. Слияние, промывка и сушка в одном устройстве — жидкость становится прозрачной, содержание воды в фильтровальной лепёшке низкое, а сама лепёшка легко отделяется.

4. Низкое энергопотребление, высокая степень автоматизации, низкие эксплуатационные расходы

Он способен стабильно обрабатывать порошковые частицы размером до 25 нанометров, тогда как большинство фильтрующих устройств на рынке справляются лишь с порошками размером 300–500 нанометров. Для отрасли металлических порошков этот прорыв привёл к значительному улучшению проводимости: благодаря точному разделению и эффективной промывке с минимальным остатком жидкости поверхность порошка становится чище, а количество окислительных остатков снижается до минимума; при этом степень прозрачности жидкости достигает «нулевого уровня взвешенности», а потери при промывке и сушке практически исчезают.

Широкая сфера применения, включая:

• Микро- и нанопорошковые материалы: Нанопорошки меди, никеля, серебра, цинка, алюминия, железа, циркония, титана, а также оксиды никеля, цинка, алюминия, железа, титана, карбонат кальция, оксид кремния, карбид кремния и другие;

• Промышленное порошковое сырьё: Порошки неметаллических полезных ископаемых, таких как тальк, тяжёлый кальцит, кварц, сидерит, каолин, слюда, графит и другие, а также промышленные синтетические порошки, включая карбид кремния, корунд, нитрид кремния, белую сажу, титановую белилу и алмаз.

Это устройство может широко использоваться для очистки промышленного порошкового сырья, высокоточной классификации микронанопорошков, а также обработки сточных вод, содержащих пигменты микронаноразмера, и является идеальным оборудованием для современной цепочки производства новых материалов.

3. От серебряного порошка до кремниево-углеродного материала: практическое применение новых материалов в различных сферах

1. Проводящие серебряные порошки и сферы электронных паст

Серебряный порошок является основой высококлассных электронных паст и материалов для упаковки чипов; его распределение по размерам частиц и чистота непосредственно влияют на плотность спекания и проводимость. Традиционные этапы фильтрации часто приводят к остаткам агрегированных частиц или потере мелкого порошка, что вызывает повышение сопротивления при спекании на 5–8%. Фильтр для нано- и микрофракционного порошка позволяет эффективно разделять частицы размером до 25 нанометров, существенно снижая потерю мелких частиц и повышая выход готовой продукции из серебряного порошка, а также его однородность.

2. Кремниево-углеродный анод и новые материалы для литиевых батарей

При подготовке кремниево-углеродных анодных материалов обычно используется дисперсионная система с высокой вязкостью и большой удельной поверхностью. Фильтрационные технологии оборудования Xadias позволяют избежать повреждения структуры, характерного для традиционного фильтрования, а также обеспечивают высокую степень очистки растворителя с уменьшением остатка растворителя примерно на 40%, что значительно снижает количество побочных реакций и повышает циклическую долговечность и безопасность материалов.

3. Ультратонкий оксид алюминия и порошок карбида кремния

При производстве керамики, светодиодных подложек и полупроводниковых подложек требуемая чистота оксида алюминия и карбида кремния достигает более 99,99%. Новая нано- и микропорошковая фильтрационная технология гарантирует отсутствие вторичного загрязнения на протяжении всего процесса фильтрации, а равномерность фильтровального осадка повышается более чем на 30%, что делает её пригодной для конечного классифицирования и очистки высокоточных порошков.

4. Промышленное значение: «Невидимый рычаг» фильтрационных технологий

Фильтрация, казалось бы, является промежуточным звеном производственного процесса, однако в цепочке производства новых материалов она играет скрытую роль рычага качества.

В таких продуктах, как серебряный порошок, кремний-углерод и нитрид кремния, отклонение в размере частиц всего 0,1 мкм может привести к снижению электропроводности или ухудшению циклической стабильности. Именно на этой «погрешности на уровне микрометров» компания Xadias основала своё преимущество благодаря новой технологии фильтрации наномикронных порошковых материалов.

Это означает:

• К верхнему течению: Помощь предприятиям, занимающимся производством порошковых материалов, в повышении чистоты и выхода продукции, а также в сокращении отходов и повторной обработки;

• К среднему течению: Может служить ключевым этапом в очистке суспензий и回收 растворителей, способствуя повышению эффективности и снижению затрат для предприятий, занимающихся электронными материалами и литиевыми батареями;

• К низовью: Повысить стабильность и согласованность конечной продукции, а также укрепить конкурентоспособность отечественных новых материалов на международном рынке.

5. Заключение: «Китайское производство» в эпоху нано- и микроразмеров

От технических тканей до интеллектуальных систем фильтрации, «Ся Дися» за тридцать лет накопленного опыта избрал путь «микроинноваций».

В условиях, когда глобальная материальная индустрия неуклонно развивается в сторону повышения точности и интеллектуализации, фильтрационный этап постепенно превращается из «второстепенного» в ключевой технологический узел отрасли. Новый нано- и микропорошковый фильтрующий аппарат компании Xadias как раз символизирует этот переход — он демонстрирует, как китайское производство движется от возможности «делать» к качественному «выполнению», от традиционного оборудования к оснащению высокотехнологичными процессами.

В будущем инновационные фильтрационные технологии компании Xadias, начиная от серебряной пудры до кремниево-углеродных материалов, от нанопорошков до передовых функциональных материалов, становятся неотъемлемой технической силой в цепочке производства новых материалов, обеспечивая надёжную основу для высокочистого, высокоточного и высокоэффективного производства «Сделано в Китае».