수평 리본 믹서를 이용한 특정 세라믹 코팅 재료 제조에 대한 적용 분석

I. 적용 시나리오

제공된 재료 조성(주로 고밀도 규산지르코늄에 알루미나와 석영을 첨가)과 대규모 일일 생산 요구량(20톤/일)을 고려할 때, 이 혼합 공정은 리튬 최종 제품용 고성능 세라믹 코팅 제조에 적용될 수 있음을 알 수 있다. 구체적으로 다음과 같은 용도로 사용될 수 있다.

●최종 제품용 분리막 코팅: 폴리머 기저막(예: PE/PP)에 균일한 세라믹 코팅이 형성되어 분리막의 내열성, 기계적 강도 및 전해질 습윤성이 크게 향상됩니다.

●전극 가장자리 보호층: 전극 시트 가장자리에 코팅되어 절연 보호 기능을 제공하며 내부 단락을 방지합니다.

코팅 재료는 최종 제품의 안전 성능 및 수명과 직접적인 관련이 있으므로 혼합의 균일성, 효율성 및 입자 무결성에 대한 요구 사항이 매우 높습니다.

6II. 핵심 장점 및 공정 호환성

수평 리본 믹서이 제품은 독특한 작동 원리를 통해 해당 공정의 엄격한 요구 사항을 완벽하게 충족하며, 주요 장점은 다음과 같습니다.

1. 뛰어난 혼합 균일성으로 밀도 분리 문제를 효과적으로 해결합니다.

●가공상의 어려움: 규산지르코늄(실질밀도 ≈ 4.7 g/cm³)과 석영(실질밀도 ≈ 2.65 g/cm³)은 밀도 차이가 커서 혼합 및 침전 과정에서 중력에 의해 분리되기 쉽습니다.

●장비 솔루션: 본 장비는 내부 및 외부의 역회전 나선형 리본의 회전을 통해 방사형 및 축 방향의 3차원 대류 혼합을 동시에 구현합니다. 이러한 회전 방식은 강력한 재료 순환을 생성하여 밀도 차이로 인한 분리 경향을 효과적으로 극복하고, 각 배치(300~400kg)의 거시적 및 미시적 균일성을 극대화하여 일관된 코팅 성능의 기반을 마련합니다.

2. 낮은 전단 혼합력으로 입자 형태를 최대한 보호합니다.

●가공상의 어려움: 원료는 모두 미크론 크기의 미세 분말(D50: 1.1-2µm)이며, 알루미나는 경도가 높고 마모성이 강합니다. 고전단 혼합은 원래의 입자 형태를 파괴하고, 2차 미세 분말을 생성하며, 입자 크기 분포(D50, D97)를 변화시켜 슬러리의 유동성과 코팅 효과에 영향을 미칩니다.

●장비 솔루션: 수평 리본 믹서는 부드러운 부피 이동과 회전을 통해 혼합을 이루어내므로 전단력이 낮은 장치입니다. 이를 통해 입자 파손 및 장비 작업 표면의 마모를 최소화하면서 균일한 혼합을 보장합니다.

3. 높은 운영 효율과 잔류물 없는 배출로 지속적인 생산이 보장됩니다.

●기술적 과제: 일일 20톤의 생산 능력을 확보하려면 고효율 장비가 필요하며, 동시에 배치 간 교차 오염을 방지해야 합니다.
궁금한 사항이 있으시면 언제든지 문의해 주세요.
상하이 선인 기계(그룹) 유한회사
연락처 이메일: mike.xie@shshenyin.com

●장비 솔루션 :

●효율적인 혼합: 이러한 유형의 건조 분말 혼합은 일반적으로 5~15분 이내에 필요한 균일한 혼합 상태를 달성할 수 있습니다.

●완벽한 배출: 대형 배출 밸브가 장착되어 있어 스크류의 압력으로 빠르고 완벽하게 배출할 수 있으며, 잔류물이 거의 남지 않습니다. 이는 생산 계획 일정을 준수할 뿐만 아니라 배치 재료의 독립성과 정확한 배합을 보장합니다.

4. 뛰어난 소재 적응성을 지니고 있으며, 분산 및 응집 방지 기능을 모두 갖추고 있습니다.

●가공상의 어려움: 미세 분말 재료는 쉽게 응집되며, 석영 성분은 유동성이 상대적으로 떨어집니다.

●장비 솔루션: 리본 형태의 움직임은 미세한 응집물을 분해하는 데 도움이 됩니다. 고속 플라이 나이프 또는 액체 분무 시스템을 옵션으로 추가하여 잠재적인 응집 문제를 해결하거나 펄프화 단계에서 소량의 액체 성분을 첨가할 수 있습니다.

III. 중요 장비 선정 시 주요 고려 사항

위의 공정 매개변수를 바탕으로 장비를 선택하거나 평가할 때 다음 사항을 고려해야 합니다.

물량 및 생산 능력

배치 중량 300~400kg, 일일 생산량 20톤

부피 밀도 1.1~1.2g/cm³ 및 적재 계수 0.6~0.7을 기준으로 공칭 용량이 600~800L인 모델을 선택하십시오. 계산 결과, 단일 장치로 안전 여유를 확보하면서 생산 능력을 충족할 수 있습니다.

구조 재료 및 내마모성

밀도 차이가 크고 마모성이 강한 재료

혼합 챔버와 나선형 리본과의 접촉면은 스테인리스강으로 제작되었으며, 내벽은 고정밀 연마 처리되었습니다. 나선형 리본 날개와 같은 마모가 심한 부품에는 내마모성 초경합금 덧씌우기 등의 강화 공정을 적용하는 것이 좋습니다.

밀봉 및 폭발 방지

처리 대상은 마이크론 크기의 미세 분말입니다.

스핀들 끝단에는 분진 누출을 방지하기 위해 고효율 가스 밀봉 또는 기계식 밀봉 장치가 사용됩니다. 전체 설계는 작동 안전을 보장하기 위해 방폭 기준을 충족해야 합니다.

제어 및 청소

품질 관리 기준을 준수합니다.

레시피(시간, 속도 등)의 저장 및 검색을 지원하는 자동화된 PLC 제어 시스템을 구성하십시오. 장비 구조는 철저한 청소가 용이하도록 설계되어야 하며 사각지대가 없어야 합니다.

IV. 요약

최종 제품용 세라믹 코팅 재료와 같이 균일성, 입자 안정성, 생산 효율성 및 청결도에 대한 요구 사항이 엄격한 건식 혼합 공정에는 수평 리본 믹서가 산업 생산을 통해 입증된 최적의 솔루션입니다. 3차원 대류 혼합, 낮은 전단력 및 효율적인 배출을 통해 최종 제품 제조 시 재료 준비의 품질 및 효율성 요구 사항을 완벽하게 충족할 수 있습니다.