Việc lựa chọn kích thước hạt không phù hợp cho bột thạch anh sẽ gây ra những vấn đề nghiêm trọng trong quá trình sản xuất. Bột quá thô sẽ làm cho các sản phẩm đúc bị thô ráp và các tấm vật liệu bị rỗ. Bột quá mịn sẽ làm tắc nghẽn đường dẫn nguyên liệu và làm tăng gấp đôi chi phí. Hướng dẫn này giải thích kích thước hạt là gì, cách chuyển đổi sang micromet và kích thước hạt nào phù hợp với từng ứng dụng.
Kích thước mắt lưới có nghĩa là gì?
Kích thước mắt lưới đo số lượng lỗ trên một inch chiều dài của sàng. Bột có kích thước mắt lưới 200 sẽ lọt qua sàng có 200 lỗ trên mỗi inch. Quy tắc rất đơn giản: số mắt lưới càng lớn thì hạt càng mịn, và số mắt lưới càng nhỏ thì hạt càng thô.
Ngành công nghiệp này cũng phân loại theo số mắt lưới:
a. Lưới có kích thước lên đến 120 mắt lưới thường được gọi là cát thạch anh.
b. Trên 120 mắt lưới được gọi là bột thạch anh, còn được gọi là bột silica hoặc silica nghiền.
Bột thạch anh có một vài đặc tính cố định đáng lưu ý trước khi lựa chọn loại. Thành phần chính là silic dioxide (SiO2), có độ cứng Mohs là 7 và mật độ 2,65 g/cm3. Nó nóng chảy ở nhiệt độ khoảng 1650 đến 1750 độ C, kháng axit và kiềm, cách điện và có hệ số giãn nở nhiệt thấp. Phân loại độ tinh khiết thành các cấp độ thông thường: 90–99%, tinh chế 99–99,5%, độ tinh khiết cao 99,5–99,9% và độ tinh khiết cực cao ≥99,99%.
Bảng quy đổi từ lưới sang micron
Mesh và micron đo cùng một thứ nhưng theo hướng ngược nhau. Trong khi Mesh đếm số lỗ trên mỗi inch, micron đo kích thước lỗ của chính hạt đó. Bảng dưới đây cho thấy các loại mesh thông dụng trong thương mại và nơi sử dụng của từng loại.
Bảng tham khảo nhanh các giá trị đơn lẻ: Lưới 100 mesh xấp xỉ 149 micron, lưới 200 mesh xấp xỉ 74 micron, lưới 325 mesh xấp xỉ 44 micron, lưới 400 mesh xấp xỉ 37 micron, lưới 600 mesh xấp xỉ 20 micron, lưới 800 mesh xấp xỉ 15 micron, lưới 1250 mesh xấp xỉ 10 micron, lưới 2000 mesh xấp xỉ 6,5 micron và lưới 3000 mesh xấp xỉ 4,5 micron. Đây là các giá trị gần đúng theo tiêu chuẩn sàng của Mỹ.
Lựa chọn bột thạch anh theo kích thước hạt.
Bột thạch anh thương mại thường được bán theo một vài loại kích thước tiêu chuẩn: 325, 600, 800, 1250 và 2000 mesh, còn loại 3000 mesh và loại nanomet có sẵn theo yêu cầu.
20 đến 120 mesh: cát thô và cát trung bình
Về mặt kỹ thuật, loại vật liệu này là cát chứ không phải bột, nhưng nó nằm ở đầu chuỗi cung ứng và thường được thu mua cùng nhau.
a. Các vật đúc lớn sử dụng lưới lọc từ 20 đến 60 mesh để đảm bảo khả năng thấm khí và độ đàn hồi tốt.
b. Đúc chính xác và đúc khuôn xốp sử dụng lưới lọc 60 đến 120 mesh để có bề mặt hoàn thiện mịn hơn.
c. Đá thạch anh nhân tạo sử dụng cốt liệu chính là loại có kích thước từ 80 đến 120 mesh, trộn với cát thô có kích thước từ 40 đến 60 mesh và cát mịn có kích thước từ 150 đến 200 mesh để cân bằng độ bền, mật độ và bề mặt nhẵn mịn.
d. Hệ thống lọc nước sử dụng lưới lọc từ 20 đến 80 mesh, với lớp lưới lọc phía dưới gồm 20 đến 40 mesh và lớp lọc mịn phía trên gồm 40 đến 80 mesh. Hệ thống nước siêu tinh khiết có thể sử dụng lưới lọc mịn đến 80 đến 120 mesh.
e. Phun cát và sử dụng vật liệu lấp đầy cho cỏ nhân tạo có kích thước mắt lưới từ 10 đến 40.
200 đến 400 mesh: bột mịn
Với kích thước hạt trên 120 mesh, bạn sẽ bước vào phạm vi bột thạch anh.
a. Gốm sứ và vật liệu chịu lửa thường sử dụng bột mịn 325 mesh, chịu nhiệt trên 1600 độ C, cho thân gốm, men và gạch chịu lửa.
b. Kính phẳng, kính đựng và sợi thủy tinh sử dụng bột có độ tinh khiết cao với hàm lượng SiO2 từ 99,5% trở lên và Fe2O3 từ 0,02% trở xuống.
c. Hỗn hợp xây dựng có kích thước hạt từ 100 đến 200 mesh với cát tiêu chuẩn dùng cho bê tông cường độ cao, vỉa hè thấm nước và lớp vữa láng sàn.
d. Đúc chính xác ở dạng bột sử dụng cát tạo khuôn và chất liệu phun có kích thước từ 200 đến 325 mesh, giúp sản phẩm đúc không có lỗ nhỏ li ti.
325 đến 800 mesh: bột siêu mịn
Đây là phân khúc có khối lượng giao dịch cao nhất và là nơi mà sự chênh lệch giá giữa cát và bột bắt đầu xuất hiện.
a. Thạch anh nhân tạo và đá cẩm thạch nhân tạo sử dụng bột màu trắng tinh khiết có kích thước từ 325 đến 800 mesh với độ trắng từ 95 trở lên. Loại bột này có khả năng chống bám bẩn, trầy xước và biến dạng.
b. Kính quang điện sử dụng lưới lọc từ 325 đến 800 mesh với hàm lượng SiO2 từ 99,8% trở lên.
c. Quá trình cắt và đánh bóng tấm silicon sử dụng lưới 800 mesh, một lần nữa phụ thuộc vào độ tinh khiết.
d. Các loại sơn phủ và mực in sử dụng lưới 600 mesh để tăng độ cứng màng sơn, khả năng chống chịu thời tiết và độ bám dính, thích hợp cho sơn tường ngoại thất và sơn chống ăn mòn.
e. Cao su và nhựa sử dụng dải này như một chất độn gia cường giúp cải thiện khả năng chống mài mòn và giảm chi phí.
1250 đến 3000 mesh: siêu mịn và dùng trong ngành điện tử
Ở độ mịn này, độ tinh khiết quan trọng hơn chỉ riêng kích thước lưới.
a. Bao bì điện tử và tấm nhiều lớp phủ đồng tần số cao sử dụng vật liệu có kích thước khoảng 3000 mesh với hàm lượng SiO2 từ 99,99% trở lên làm chất độn lõi cho bao bì mạch tích hợp.
b. Vật liệu hỗ trợ bán dẫn sử dụng lưới lọc từ 1200 đến 2000 mesh cho chén nung thạch anh, thuyền thạch anh và hợp chất đóng gói chip.
c. Chất độn sợi quang và gốm sứ cao cấp sử dụng bột có độ tinh khiết cao và siêu tinh khiết.
d. Các dụng cụ thí nghiệm phải chịu được nhiệt độ cao sử dụng chén nung bằng thạch anh nung và ống kéo có khả năng chịu nhiệt trên 1700 độ C.
e. Các bộ phận chuyên dụng trong ngành hàng không vũ trụ sử dụng các loại vật liệu có độ tinh khiết cực cao được chế tạo riêng cho vật liệu cách nhiệt chịu nhiệt độ cao và các linh kiện áp điện.
Một lỗi thường gặp trong việc sàng lọc siêu mịn là đạt được kích thước mắt lưới mục tiêu nhưng lại không đạt giới hạn Fe2O3. Người mua linh kiện điện tử thường từ chối bột dựa trên hàm lượng sắt ngay cả khi kích thước sàng đạt yêu cầu. Bột dùng trong ngành điện tử được đánh giá dựa trên ba yếu tố: kích thước mắt lưới, độ tinh khiết và hàm lượng ion natri và kali. Chỉ riêng kích thước mắt lưới là chưa đủ.
Độ tinh khiết và sự phân bố kích thước hạt quan trọng hơn chỉ một chỉ số lưới duy nhất.
Sự phân bố kích thước hạt quan trọng hơn bất kỳ giá trị lưới nào. Bột có sự phân bố đồng đều và chặt chẽ sẽ chảy tốt, không bị tắc nghẽn đường dẫn liệu và dễ dàng kết dính hoặc trộn lẫn. Các công thức hỗn hợp, chẳng hạn như đá nhân tạo được làm từ các loại bột có kích thước 40, 80 và 150 mesh trộn lẫn với nhau, sẽ đặc hơn so với bột có kích thước đồng nhất và có khả năng chống nứt vỡ.
Bột thạch anh không đơn giản là tốt hơn khi càng mịn, và không phải lúc nào cũng rẻ hơn khi càng thô. Loại thô được đánh giá dựa trên độ thấm và độ bền, loại trung bình dựa trên độ trắng và tổn thất khi nung, còn loại siêu mịn dựa trên độ tinh khiết và hàm lượng ion. Hãy xác định ứng dụng trước, sau đó mới đến kích thước hạt, rồi mới đến độ tinh khiết, theo thứ tự đó.
Quy trình sản xuất từng kích thước lưới
Thạch anh được nghiền từ thô đến mịn bằng các thiết bị khác nhau tùy thuộc vào mục tiêu. Cát thô được tạo ra từ quá trình nghiền và sàng lọc thông thường. Để đạt được bột mịn cần phải nghiền và phân loại. Để đạt được bột siêu mịn và cực mịn cần phải phân loại bằng khí và nghiền bằng tia khí.
a. Lưới có kích thước từ 200 đến 400 mesh được sản xuất hiệu quả bởi a. dây chuyền sản xuất máy nghiền bi và máy phân loại khíMáy nghiền sẽ xay các hạt và máy phân loại sẽ trả lại các hạt quá cỡ để xử lý tiếp, giúp duy trì sự phân bố hạt đồng đều.
b. Lưới lọc từ 325 đến 800 mesh dựa trên phân loại bằng không khí. Cả hai đều như vậy. máy phân loại không khí nằm ngang Và máy phân loại không khí thẳng đứng Tách các hạt mịn khỏi phần thô để đảm bảo bột đạt tiêu chuẩn chất lượng cao. Máy nghiền rung đặc biệt cũng phù hợp cho việc nghiền mịn và siêu mịn trong phạm vi này.
Khoảng kích thước hạt từ 1250 đến 3000 mesh là phạm vi hoạt động của máy nghiền phun tầng sôi. Máy nghiền phun tầng sôi nằm ngang Và máy nghiền phun tầng sôi thẳng đứng Nghiền thạch anh bằng phương pháp va đập từng hạt với nhau bằng khí nén. Điều này giúp tránh ô nhiễm và đạt được độ tinh khiết cần thiết cho các ứng dụng điện tử và quang học.
Câu hỏi thường gặp
Bột thạch anh 325 mesh được dùng để làm gì?
Gốm sứ, vật liệu chịu lửa, đá thạch anh nhân tạo, kính quang điện và lớp phủ. Đây là một trong những loại bột mịn phổ biến nhất.
200 mesh tương đương với bao nhiêu micromet?
Khoảng 74 micron. Lưới 325 có kích thước khoảng 44 micron, và lưới 800 có kích thước khoảng 15 micron.
Bột thạch anh có giống với bột silica không?
Đúng vậy. Bột silica, silica nghiền mịn và silica siêu mịn đều dùng để chỉ bột thạch anh được nghiền mịn, thường có kích thước trên 120 mesh.
Sự khác biệt giữa bột thạch anh 325 mesh và 800 mesh là gì?
Kích thước hạt. Lưới 325 có kích thước khoảng 44 micron và lưới 800 có kích thước khoảng 15 micron. Lưới 800 có giá thành cao hơn và được sử dụng khi cần kích thước hạt mịn hơn hoặc độ trắng và độ tinh khiết cao hơn.
Bột thạch anh 2000 mesh được sản xuất như thế nào?
Sử dụng máy nghiền phun tầng sôi và phân loại bằng khí nén. Khí nén đẩy các hạt va chạm vào nhau để đạt kích thước vài micron mà không gây ô nhiễm kim loại.
Bột thạch anh dùng trong điện tử cần có độ tinh khiết bao nhiêu?
Thông thường, SiO2 có độ tinh khiết từ 99,99% trở lên, với sự kiểm soát chặt chẽ đối với Fe2O3 và các ion natri và kali. Kích thước mắt lưới thôi là chưa đủ cho các thiết bị điện tử.
Những điểm chính cần ghi nhớ
a. Số mắt lưới là số lỗ sàng trên mỗi inch chiều dài. Số mắt lưới càng cao thì bột càng mịn.
b. Kích thước hạt trên 120 mesh là bột thạch anh; kích thước hạt dưới thường là cát thạch anh.
c. Chọn loại giấy nhám phù hợp với từng ứng dụng: loại thô dùng cho đúc và lọc, loại mịn dùng cho gốm sứ và thủy tinh, loại siêu mịn dùng cho đá nhân tạo và lớp phủ, loại cực mịn dùng cho điện tử.
d. Ở mức độ mịn cao, độ tinh khiết và sự phân bố kích thước hạt quan trọng hơn chỉ số mắt lưới đơn lẻ.
e. Mỗi loại băng tải cần thiết bị nghiền và phân loại khác nhau.
Bạn cần trợ giúp để lựa chọn loại lưới và thiết bị phù hợp với vật liệu của mình? Liên hệ EPIC Powder Để thực hiện thử nghiệm mài và nhận được khuyến nghị về máy nghiền hoặc dây chuyền sản xuất phù hợp cho đá thạch anh của bạn.
Cảm ơn bạn đã đọc. Tôi hy vọng bài viết của tôi có ích. Vui lòng để lại bình luận bên dưới. Bạn cũng có thể liên hệ với đại diện khách hàng trực tuyến của EPIC Powder Zelda để biết thêm bất kỳ thông tin nào khác.”
— Emily Chen, Kỹ sư
