Casa / Novità / Novità del settore / La finezza dell'impasto passa, la dispersione sembra buona: allora perché ci sono particelle sulla superficie rivestita?
Novità del settore
Sistemi per liquami funzionali · Batteria/Fotovoltaico/Conduttivo
Nei fanghi delle batterie al litio, nelle paste fotovoltaiche, nei fanghi conduttivi e in altri sistemi di materiali funzionali, una situazione si presenta ripetutamente: i test dei liquami rispettano le specifiche di finezza, lo stato di dispersione sembra buono e il materiale appare uniforme, ma dopo il rivestimento, la superficie dell'elettrodo o dello strato funzionale mostra particelle, punti in rilievo o rugosità superficiale.
La finezza del passaggio non equivale alla qualità del rivestimento stabile
Stato del liquame immediatamente dopo la produzione:
Test di finezza entro le specifiche
Lo stato di dispersione appare buono
Aspetto uniforme e stabile
Questi risultati confermano che l'elaborazione iniziale è stata eseguita correttamente. Non confermano che il liquame manterrà questo stato per tutto il suo ciclo di utilizzo.
Un risultato di finezza soddisfacente non significa che il rivestimento sarà privo di particelle. Il test di finezza cattura un singolo momento: non può tenere conto di ciò che accade allo stato dell'impasto liquido durante le successive operazioni di stoccaggio, trasporto e rivestimento.
Sette motivi per cui le particelle compaiono dopo il rivestimento
1
Agglomerazione secondaria durante lo stoccaggio
Durante lo stoccaggio statico, le particelle continuano a muoversi, a contattarsi e ad interagire. Se la stabilità del sistema è insufficiente, le particelle originariamente disperse possono ricombinarsi e formare piccoli agglomerati. Questi agglomerati appaiono poi come particelle superficiali durante il rivestimento.
2
Lo stato di dispersione influisce sulla qualità del rivestimento finale
Il mantenimento di una buona stabilità del liquame richiede una distribuzione uniforme delle particelle, un'adeguata stabilità della dispersione e una struttura del sistema appropriata. Quando le particelle non hanno una protezione sufficiente, possono riagglomerarsi durante il taglio, il trasporto o lo stoccaggio statico, riducendo l'uniformità del rivestimento.
3
Il processo di rivestimento amplifica i piccoli difetti
In fase di ispezione, gli agglomerati minori potrebbero non essere visibili e i test di finezza potrebbero non catturare completamente l’effettivo stato di dispersione. Una volta che l'impasto liquido si è formato in una pellicola sottile durante il rivestimento, lo spessore del rivestimento diminuisce, le particelle diventano più concentrate sulla superficie e i difetti diventano più pronunciati: piccole particelle che non sono state facilmente rilevate possono diventare punti in rilievo visibili.
4
La stabilità del sistema influisce sulla produzione continua
Durante l'operazione di rivestimento continuo, l'impasto liquido viene fatto circolare e trasportato ripetutamente. Le tubazioni e le apparecchiature introducono forze di taglio e la temperatura e l'ambiente cambiano continuamente. Questi fattori possono diminuire gradualmente lo stato dell'impasto liquido, causando l'accumulo di particelle e influenzando la qualità del rivestimento.
5
I sistemi ad alto contenuto di solidi sono più sensibili
Nei liquami ad alto contenuto di solidi, le particelle solide sono più vicine tra loro, le interazioni sono più forti e il mantenimento della stabilità del sistema è più difficile. Rispetto al sistema a basso contenuto di solidi, è più probabile che si verifichi un'agglomerazione secondaria dopo lo stoccaggio e la formazione di particelle di rivestimento.
6
Le condizioni di ispezione differiscono dalle condizioni di produzione
Nella fase di ispezione, il volume del campione è limitato, l'impasto liquido è stato appena agitato e il sistema è temporaneamente uniforme. Nella produzione effettiva, l'impasto liquido subisce uno stoccaggio prolungato, un cambiamento di stato durante il trasporto e un'amplificazione dei difetti durante il rivestimento, quindi i problemi legati alle particelle vengono rivelati solo progressivamente.
7
Il test di finezza non è in grado di rilevare tutta la riagglomerazione
I microagglomerati formati durante lo stoccaggio potrebbero essere troppo piccoli per essere chiaramente rilevati in un test di finezza standard, ma abbastanza grandi da produrre struttura superficiale dopo il rivestimento. Esiste un diverso tra la soglia di rilevamento dei comuni strumenti di finezza e la dimensione delle particelle alla quale diventano visibili i difetti della superficie del rivestimento.
In sintesi
La finezza dell'impasto liquido che soddisfa le specifiche, ma le superfici del rivestimento che mostrano particelle, è fondamentalmente il risultato dell'agglomerazione secondaria, del cambiamento della stabilità del sistema e dell'effetto di amplificazione del processo di rivestimento che agisce insieme. Quando si analizza questo tipo di problema relativo alle particelle di rivestimento, l'attenzione deve estendersi oltre la finezza di macinazione per includere una valutazione completa della stabilità della dispersione dell'impasto liquido, dello stato di conservazione e dei cambiamenti del sistema durante l'operazione di rivestimento continuo.
Domande frequenti
Se l'impasto liquido viene mescolato nuovamente prima dell'uso, il problema delle particelle verrà eliminato?
Se l'agglomerazione è in fase iniziale e gli agglomerati sono sciolti, una nuova agitazione può ripristinare parzialmente uno stato uniforme. Una volta che se sono formati agglomerati più compatti dopo uno stoccaggio statico prolungato, in particolare in sistemi ad alto contenuto di solidi in cui le particelle sono state sottoposte a pressione gravitazionale, la nuova agitazione potrebbe non ripristinare completamente la qualità della dispersione originale e potrebbe anche introdurre aria aggiuntiva o cambiare consistenza.
Come è possibile rilevare l'agglomerazione secondaria prima del rivestimento senza attendere i risultati del rivestimento?
Monitorare la distribuzione delle dimensioni delle particelle in più punti temporali dopo la produzione (immediatamente dopo la miscelazione, dopo 24 ore e dopo periodi di conservazione più lunghi) e confrontare i risultati è più sensibile di un singolo controllo della finezza. Una dimensione delle particelle crescente durante il tempo di conservazione indica direttamente che si sta verificando un'agglomerazione secondaria.
Questo problema è specifico dei fanghi delle batterie al litio o si applica ad altri sistemi di materiali funzionali?
Gli stessi meccanismi (agglomerazione secondaria, perdita di stabilità del sistema e amplificazione del processo di rivestimento) si applicano ai fanghi degli elettrodi delle batterie al litio, alle paste fotovoltaiche, ai fanghi conduttivi, ai materiali funzionali ceramici e ad altri sistemi in cui le particelle fini devono rimanere stabilmente disperse attraverso lo stoccaggio e l'operazione di rivestimento continuo.
