Khi nhu cầu về bột kim cương vi mô tiếp tục tăng, ứng dụng của nó trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau đã mở rộng đáng kể. Từ vật liệu mài mòn đến dụng cụ cắt gọt, từ điện tử đến y học, bột kim cương vi mô đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực công nghệ cao. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu chất lượng ngày càng tăng, một trong những bước quan trọng trong quy trình sản xuất là phân loại kích thước hạt.
Sau khi trải qua quá trình nghiền bi, nghiền, định hình và tinh chế thô, bột kim cương vi mô vẫn cần một bước xử lý quan trọng - phân loại kích thước hạt. Mục tiêu của giai đoạn này là đảm bảo phân bố kích thước hạt đồng đều, đồng thời loại bỏ hoàn toàn các hạt quá khổ.
Do bản chất tốt đẹp củabột kim cương siêu nhỏCác phương pháp sàng lọc truyền thống không thể đạt được độ chính xác cần thiết. Do đó, việc áp dụng các kỹ thuật phân loại khoa học, hiệu quả và chính xác là đặc biệt quan trọng. Với việc ứng dụng ngày càng mở rộng của bột kim cương và nhu cầu chất lượng ngày càng cao của thị trường, các nhà sản xuất thường sử dụng một số phương pháp phân loại, bao gồm lắng tự nhiên, phân loại ly tâm, phân loại tràn và phân loại hydrocyclone.
Phân loại lắng đọng tự nhiên
Phương pháp lắng tự nhiên dựa trên nguyên lý rằng, dưới cùng một trọng lượng riêng, các hạt có kích thước khác nhau sẽ lắng với tốc độ khác nhau trong chất lỏng. Trong phương pháp này, các hạt được phân loại bằng cách kiểm soát chiều cao và thời gian lắng.
Khi một hạt chuyển động trong chất lỏng, nó chịu ảnh hưởng của ba lực: lực hấp dẫn của chính hạt, lực đẩy của chất lỏng và lực cản của môi trường. Vận tốc lắng của một hạt phụ thuộc vào các yếu tố như diện tích tiếp xúc giữa hạt và môi trường, độ nhớt của chất lỏng và lực cản ma sát mà hạt chịu.
Phân loại ly tâm
Phân loại ly tâm hoạt động theo cùng nguyên lý với lắng tự nhiên nhưng sử dụng lực ly tâm tạo ra bởi máy ly tâm để tách các hạt vi bột. Đối với các hạt thô hơn, khối lượng lớn hơn cho phép chúng lắng nhanh hơn, và lắng tự nhiên có thể tách hiệu quả các hạt có kích thước tương tự. Tuy nhiên, đối với các hạt mịn hơn, tốc độ lắng chậm dưới tác động của trọng lực làm kéo dài đáng kể chu kỳ sản xuất, chiếm nhiều không gian và thùng chứa. Các hạt siêu mịn thậm chí có thể không tách hiệu quả do chuyển động Brown và sự can thiệp của các hạt.
Ngược lại, lực ly tâm làm tăng tốc độ chuyển động của các hạt vi mô, giúp đẩy nhanh quá trình phân loại. Điều này giúp phân loại ly tâm đạt hiệu quả cao đối với các hạt mịn, cải thiện đáng kể hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm. Do đó, nhiều nhà sản xuất kết hợp phương pháp lắng tự nhiên và phân loại ly tâm cho toàn bộ dải sản phẩm bột từ mịn đến thô. Phương pháp kết hợp này tối ưu hóa cả hiệu quả sản xuất và chất lượng sản phẩm.
Phân loại tràn
Phân loại tràn có thể được hiểu là phương pháp lắng ngược. Trong thiết bị phân loại tràn, nước được đưa vào đáy của một bình chứa hình nón. Khi nước chảy lên trên, tốc độ của nước giảm dần và ổn định ở phần hình trụ phía trên.
Các hạt kim cương di chuyển ngược dòng nước dâng, và khi lực hấp dẫn và lực đối kháng cân bằng, các hạt có kích thước nhất định sẽ lơ lửng trong nước. Các hạt mịn hơn sẽ tràn ra khỏi bình chứa, trong khi các hạt thô hơn sẽ lắng xuống phần hình nón. Bằng cách điều chỉnh tốc độ dòng chảy, các nhà sản xuất có thể thu được các sản phẩm có kích thước hạt cụ thể.
Mặc dù phân loại tràn tương đối chậm và tiêu tốn nhiều nước, nhưng phương pháp này mang lại độ chính xác cao và ít tốn nhân công hơn so với các phương pháp khác. Các yếu tố chính ảnh hưởng đến hiệu quả của kỹ thuật này là hình dạng hạt và kiểm soát lưu lượng. Hình dạng hạt không đồng đều có thể gây ra chuyển động không đồng đều trong chất lỏng, làm gián đoạn quá trình phân loại. Ngoài ra, việc kiểm soát lưu lượng không ổn định có thể dẫn đến việc trộn lẫn các hạt thô và mịn, làm giảm độ chính xác của quá trình phân tách.
Phân loại Hydrocyclone
Phân loại bằng hydrocyclone sử dụng nguyên lý lắng ly tâm để tách các hạt bằng cách tăng tốc quá trình tách thông qua vòng quay tốc độ cao bên trong hydrocyclone. Kỹ thuật này được sử dụng rộng rãi để phân loại thô và tách nước sản phẩm. Ưu điểm chính của nó bao gồm tốc độ, tính đơn giản, độ lặp lại tốt và cấp liệu liên tục. Phương pháp này hoạt động hiệu quả với tất cả các loại bột kim cương vi mô, ngoại trừ những loại mịn hơn 2 micron. Tuy nhiên, độ chính xác của phương pháp này thấp hơn các phương pháp khác.
Lựa chọn phương pháp phân loại phù hợp
Mỗi phương pháp phân loại đều có ưu và nhược điểm riêng. Trong sản xuất thực tế, các nhà sản xuất có thể lựa chọn phương pháp phù hợp nhất dựa trên yêu cầu cụ thể của mình. Một số có thể chỉ sử dụng một phương pháp phân loại, trong khi những nhà sản xuất khác có thể kết hợp nhiều kỹ thuật để đạt được kết quả tối ưu. Bằng cách lựa chọn và kết hợp cẩn thận các phương pháp phân loại, các công ty có thể đảm bảo sản phẩm bột kim cương vi mô của mình đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng cao nhất.
Khi thị trường chobột kim cương siêu nhỏtiếp tục phát triển, việc phát triển các công nghệ phân loại tiên tiến sẽ rất cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về các sản phẩm chính xác và hiệu quả hơn trong nhiều ngành công nghiệp.