MLCC是多层陶瓷电容器,钛酸钡是其中常用的介质材料。介质层厚度持续减薄,对浆料细度、分布和洁净度提出更高要求。钛酸钡超细研磨的目标通常包括D50≤100nm、跨度<1.2、杂质≤50ppm、研磨温度<40℃。为达到这些指标,可将工艺流程分为投料、预分散、研磨、检测和出料等环节。
投料环节,将钛酸钡粉体、溶剂、分散剂、粘结剂和其他助剂按配方加入。传统人工投料容易产生粉尘和团聚。采用IDS在线分散系统,可通过真空负压吸粉,粉体在密闭管路中输送,液体同步进入分散腔。粉体被高速剪切瞬间润湿,减少漂浮粉尘和“鱼眼”。预分散均匀后,物料进入砂磨机时初始粒径更一致,后续研磨负担减轻。
研磨环节,可使用N系列纳米砂磨机。该系列采用棒销式高能量密度结构,转子与棒销在研磨腔内形成剪切与撞击区域。设备可适配0.1-0.3mm氧化锆珠,通过循环研磨逐步降低粒径。操作中可调节线速度、流量、介质填充率和循环次数,让粒径分布收窄。对于超薄电极浆料,可选用DUM系列立式双动力砂磨机,D50≤30nm,满足更细粒径需求。
检测环节,可配置在线激光粒度检测,观察D50、D90和跨度变化。根据检测结果调整研磨参数,避免过磨或返粗。出料可采用连续出料方式,进入储存罐或下一道流延工序。整线密闭运行有助于减少粉尘和物料损失。
温度控制方面,研磨中产生的热量若积累,可能让粘结剂失效、溶剂挥发或浆料返粗。设备可配内外双重冷却系统,研磨腔外壁和内转子双通道换热,结合冷却水温度、流量和进料速度调节,将温度控制在<40℃。对热敏体系,可采用分段研磨或循环冷却,减少单次停留过久。
材质与洁净方面,研磨腔、转子、棒销、分离结构和管路可选用陶瓷、聚氨酯、氧化锆或合适不锈钢,减少金属污染。研磨介质可选氧化锆珠或陶瓷珠。密封件要耐水、耐溶剂、耐磨损。含有机溶剂的浆料要评估防爆电机、电气系统、通风和静电接地;水基体系要关注防锈、防腐和清洗。设备应便于拆洗,减少换产残留。
工艺放大时,可先在小试或中试设备上确定介质规格、填充率、流量、线速度和循环次数,再放大到生产机型。检测项目可包括粒径分布、固含量、粘度、pH、金属杂质、Zeta电位、储存稳定性和流延效果。根据实测数据调整工艺,有助于保持批次一致。
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