1. 電子漿料制備
1.1 納米級分散技術
技術原理:
通過 轉子-定子高速剪切結構(轉速5000-15000 rpm),產生 10? s?¹ 以上剪切速率,配合氧化鋯/碳化硅研磨介質,對金屬顆粒(銀、銅、鎳)進行物理破碎和分散。
動態分離技術:實時分離已分散的納米顆粒(<100 nm)與未破碎團聚體,避免過度研磨導致的能量浪費。
應用案例:
光伏銀漿:某TOPCon電池廠商使用擂潰機將銀顆粒粒徑從微米級降至80 nm,柵線電阻降低18%,電池轉換效率提升0.5%。
MLCC電極漿料:日本某企業實現鈀-銀合金漿料分散均勻度(D90/D10)≤1.5,介質層厚度減薄至1μm,電容值提升30%。
1.2 低缺陷率控制
工藝優化:
真空脫泡系統:在漿料混合過程中集成真空環境(-0.1 MPa),消除氣泡(殘留氣泡直徑<10 μm)。
流變性能調控:通過調整剪切時間(5-30分鐘),使漿料粘度穩定在2000-5000 mPa·s(25℃),適配高精度絲網印刷(線寬≤20 μm)。
1.3 多組分均質混合
配方兼容性:
同步處理 金屬粉末(60-70wt%)、 環氧樹脂(15-20wt%) 和 溶劑(丁基卡必醇),通過 多級分散腔體設計,避免密度差異導致的相分離。
案例:某企業制備低溫固化銀漿(固化溫度150℃),粘結劑(丙烯酸樹脂)與銀粉混合均勻度達99.5%,附著力提升至5B(ASTM D3359標準)。
2. 導電油墨生產
2.1 導電結構保護
石墨烯/銀復合油墨:
采用 層流剪切模式(剪切速率≤5000 s?¹),避免破壞石墨烯片層結構(缺陷密度<0.1%),電阻率低至 3×10?? Ω·cm(傳統球磨工藝為1×10?? Ω·cm)。
應用:某柔性電路廠商實現油墨印刷線寬10 μm,彎折10萬次后電阻變化率<5%。
2.2 粘度精準調控
溫控-剪切協同:
溫度控制精度±1℃,通過PID算法實時調節剪切速率(2000-8000 s?¹),使油墨粘度穩定在10-100 cP(噴墨打印)或500-2000 cP(凹版印刷)。
案例:某RFID標簽企業優化油墨粘度至50 cP,印刷速度提升至50 m/min,圖案邊緣清晰度達±2 μm。
2.3 長期穩定性提升
抗沉降設計:
添加 納米纖維素穩定劑(0.1-0.5wt%),配合擂潰機分散,使碳納米管懸浮穩定性從7天延長至6個月(沉降率<1%)。
3. 二次電池材料加工
3.1 電極均質化
三維分散網絡構建:
對硅碳復合材料(SiOx/C)與CNT導電劑進行 梯度剪切分散,使CNT均勻包覆硅顆粒表面,電極內阻從25 Ω·cm²降至8 Ω·cm²,庫倫效率提升至92%。
3.2 固相反應優化
前驅體預處理:
在NCM811正極材料燒結前,通過擂潰機將LiOH·H2O與過渡金屬氧化物(Ni0.8Co0.1Mn0.1(OH)2)混合至D50=0.8 μm,燒結后晶粒尺寸分布(D90/D10)從2.0降至1.3,電池循環1000次容量保持率>85%。
3.3 固態電池界面優化
硫化物電解質分散:
對Li6PS5Cl電解質與PVDF-HFP粘結劑進行 低溫(-10℃)剪切分散,避免硫化物分解,界面阻抗從2000 Ω·cm²降至500 Ω·cm²,離子電導率提升至1.2 mS/cm(25℃)。
4. 核心技術參數與驗證數據
指標 | 參數范圍 | 測試標準 |
最大剪切速率 | 15,000 s?¹ | ISO 2228:2016 |
溫控精度 | ±1℃(-20℃至200℃) | IEC 60751 |
粒徑控制能力(D90) | 50 nm-5 μm(可調) | ISO 13320(激光衍射法) |
批次處理量 | 0.1 L(實驗室)-1000 L(產線) | 定制化驗證 |
5. 行業價值量化
成本降低:替代化學包覆工藝,減少表面改性劑用量(節約成本約20%)。
效率提升:MLCC漿料生產周期從48小時縮短至8小時,產能提升6倍。
性能突破:全固態電池能量密度突破500 Wh/kg(實驗室數據),較傳統工藝提升40%。
通過以上細化分析可見,石川擂潰機以 物理分散技術為核心,通過 工藝-設備-材料協同創新,在電池電子行業實現了從納米級材料加工到量產落地的全鏈條賦能。