砂磨機(jī)的下個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)：固態(tài)電解質(zhì)

隨著新能源汽車(chē)的發(fā)展，行業(yè)推出了比傳統(tǒng)材料性能更為優(yōu)異的電池材料——固態(tài)電解質(zhì)材料。

固態(tài)電解質(zhì)對(duì)粉體粒度的要求較高，所以需要更加精細(xì)化的研磨設(shè)備。氧化物固態(tài)電解質(zhì)具有很好的產(chǎn)業(yè)化前景，其中最有前途的被認(rèn)為是石榴石型固態(tài)電解質(zhì)，但傳統(tǒng)的球磨設(shè)備不足以滿足其生產(chǎn)要求，在眾多制備方法中，固相反應(yīng)法是較實(shí)用的可大規(guī)模生產(chǎn)預(yù)燒粉的方法，在壓制成型和燒結(jié)之前，一般運(yùn)用砂磨機(jī)將預(yù)燒粉研磨至亞微米級(jí)以提高其燒結(jié)活性。

目前，國(guó)內(nèi)固態(tài)電池技術(shù)路線還是以氧化物路線為主，所以在固態(tài)電池的生產(chǎn)中，砂磨機(jī)或?qū)⒊蔀椴豢苫蛉钡慕巧?。而且，無(wú)論是國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)始量產(chǎn)的半固態(tài)電池還是國(guó)內(nèi)外持續(xù)“火熱”的全固態(tài)電池，都需要固態(tài)電解質(zhì)參與，所以，砂磨機(jī)的下個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)預(yù)計(jì)將會(huì)從固態(tài)電解質(zhì)“打響”。

全面認(rèn)識(shí)砂磨機(jī)

砂磨機(jī)又稱(chēng)珠磨機(jī)，屬于濕法超細(xì)研磨設(shè)備，是從球磨機(jī)發(fā)展而來(lái)。砂磨機(jī)源自于歐美，但中國(guó)卻是砂磨機(jī)的最重要的市場(chǎng)，最初砂磨機(jī)是耐馳、布勒等外資企業(yè)的專(zhuān)屬領(lǐng)地，砂磨機(jī)也作為高端研磨設(shè)備的形象出現(xiàn)。時(shí)至今日，國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)企業(yè)已經(jīng)200余家，國(guó)外砂磨機(jī)企業(yè)的市場(chǎng)份額被極大的擠壓，尤其在對(duì)材料穩(wěn)定性要求不太苛刻的領(lǐng)域，國(guó)外砂磨機(jī)相比國(guó)產(chǎn)沒(méi)有優(yōu)勢(shì)可言。

根據(jù)研磨筒的布置形式，砂磨機(jī)主要分為立式砂磨機(jī)和臥式砂磨機(jī)兩種。

立式砂磨機(jī)工作原理

1.通過(guò)送料泵將原料由研磨缸下方往上輸送，在壓力差以及離心力的作用下使物料在研磨缸內(nèi)產(chǎn)生上下對(duì)流。

2.漿料在研磨珠間隙中經(jīng)加壓及高速旋轉(zhuǎn)交亙沖擊中， 產(chǎn)生乳化、分散、搓揉、研磨等效果，從而快速達(dá)到要求的細(xì)度。

3.研磨后利用漿料跟研磨珠的液位差實(shí)現(xiàn)無(wú)網(wǎng)分離，很好地解決了堵料及跑球等問(wèn)題，再將物料輸出研磨缸外，實(shí)現(xiàn)循環(huán)作業(yè)。

圖片來(lái)源：叁星飛榮

臥式砂磨機(jī)工作原理

1.利用料泵將經(jīng)過(guò)攪拌機(jī)預(yù)分散潤(rùn)濕處理后的固—液相混合物料輸入筒體內(nèi)。

2.物料和筒體內(nèi)的研磨介質(zhì)一起被高速旋轉(zhuǎn)的分散器攪動(dòng)，從而使物料中的固體微粒和研磨介質(zhì)相互間產(chǎn)生更加強(qiáng)烈的碰撞、摩擦、剪切作用，達(dá)到加快磨細(xì)微粒和分散聚集體的目的。

3.研磨分散后的物料經(jīng)過(guò)動(dòng)態(tài)分離器分離研磨介質(zhì)，從出料管流出。

圖片來(lái)源：儒佳科技

立式砂磨機(jī)VS臥式砂磨機(jī)

密封性要求：立式砂磨機(jī)一般為無(wú)機(jī)械密封，但根據(jù)客戶密閉性要求可以在磨腔上端增加機(jī)封，但機(jī)封基本不與研磨珠接觸，磨損概率極低。而臥式砂磨機(jī)因其形態(tài)特征及工作特性需要機(jī)械密封。

成本方面：目前立式砂磨機(jī)與臥式砂磨機(jī)價(jià)格相差不大，但因?yàn)榕P式砂磨機(jī)機(jī)械密封的要求，維護(hù)成本相較于立式砂磨機(jī)較高。

適用性：臥式砂磨機(jī)適用于各種精細(xì)材料的研磨和分散，產(chǎn)量較大；立式砂磨機(jī)應(yīng)用范圍廣泛，因?yàn)闊o(wú)篩網(wǎng)的設(shè)計(jì)，能避免堵料的問(wèn)題，可用于生產(chǎn)一些研磨要求更高效、更精細(xì)的材料，但產(chǎn)量相對(duì)較小。

特別說(shuō)明的，有些設(shè)備企業(yè)會(huì)把攪拌磨當(dāng)做立式砂磨機(jī)宣傳，而攪拌磨成本造價(jià)較低，適用于一些對(duì)產(chǎn)品要求比較低的材料的研磨。

左圖：攪拌磨          右圖：立式砂磨機(jī)

砂磨機(jī)企業(yè)

國(guó)外砂磨機(jī)生產(chǎn)商以大型跨國(guó)企業(yè)為主，以NETZSCH、HOSOKAWA MICRON為代表。這類(lèi)公司具有較長(zhǎng)的歷史和豐富的產(chǎn)品，業(yè)務(wù)范圍囊括了砂磨機(jī)、粉碎機(jī)等各類(lèi)物料研磨、粉體制作設(shè)備。國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)生產(chǎn)商眾多，行業(yè)整體呈現(xiàn)出小而散的格局。但是，全球范圍內(nèi)砂磨機(jī)核心廠商僅寥寥十?dāng)?shù)家。粉體網(wǎng)砂磨機(jī)/研磨配件品牌推薦：

小結(jié)

據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，“十四五”至“十五五”期間，全球砂磨機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將接近20億美元，年復(fù)合增長(zhǎng)率約為3%。并指出，鋰電材料、顏填料、涂料、納米材料等領(lǐng)域用砂磨機(jī)占據(jù)較大市場(chǎng)份額，并有進(jìn)一步增長(zhǎng)的趨勢(shì)。

據(jù)了解，從2014 年開(kāi)始，鋰電材料用砂磨機(jī)開(kāi)始被國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰正極材料廠商大規(guī)模使用，到目前為止，鋰電材料行業(yè)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)砂磨機(jī)最大的應(yīng)用市場(chǎng)。而在鋰電材料領(lǐng)域中固態(tài)電池是目前最受關(guān)注的方向之一，作為固態(tài)電解質(zhì)的生產(chǎn)設(shè)備，研磨機(jī)的下一個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)，不言而喻將會(huì)是固態(tài)電解質(zhì)。

參考來(lái)源：

固態(tài)電解質(zhì)：固態(tài)電池關(guān)鍵材料，產(chǎn)業(yè)格局解析.樂(lè)晴智庫(kù)精選

固態(tài)電池生產(chǎn)與砂磨機(jī).湖南通廣

王佳慶，等：臥式砂磨機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，廣州大學(xué)

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