Pesquisa no Processo de Preparação de Partículas Ultrafinas de Óxido de Zinco

Nanomateriais referem-se a materiais com tamanhos de unidades estruturais que variam de 1nm a 100nm. Eles exibem três efeitos significativos e são amplamente aplicados em indústrias como os setores químico, eletrônico e de engenharia. O óxido de zinco ultrafino, um nanomaterial comumente usado, foi submetido à moagem a seco usando um moinho de vibração horizontal neste estudo. Diferentes formas e tamanhos de meios de moagem, especificamente cerâmicas de zircônia, foram experimentados para analisar os dados granulométricos pós-moagem, com o objetivo de determinar a influência do meio de moagem' s tamanho e forma na granulometria.

O experimento revelou que, quando a taxa de enchimento é constante, o efeito de moagem do óxido de zinco está associado à gravidade específica do meio de moagem. Uma maior gravidade específica do meio de moagem resultou em maior força de impacto e melhores efeitos de moagem.

O óxido de zinco ultrafino, de tamanho aproximado entre 1nm e 100nm, incorpora efeitos de superfície únicos, efeitos de volume e efeitos de tunelamento quântico típicos de nanomateriais. Possui estabilidade térmica e química favorável, exibindo vários efeitos benéficos nas indústrias de biotecnologia, óptica, eletrônica e química, levando à sua ampla aplicação e pesquisa.

Os métodos de preparação para o óxido de zinco ultrafino incluem métodos físicos e químicos. Enquanto os métodos de preparação química são caros e limitados no escopo de aplicação, os métodos de moagem mecânica permitem a produção em larga escala, oferecendo altos rendimentos, custo-benefício, processos simples e aplicabilidade mais ampla. Durante a moagem mecânica, partículas e meios de moagem interagem coletivamente, resultando em redução de partículas. No entanto, a distribuição do tamanho das partículas tende a ser relativamente ampla. Na fresagem por vibração, fatores como o diâmetro e a forma do meio de moagem afetam significativamente a eficiência da moagem e a finura do produto final, impactando as aplicações industriais subsequentes.

Tabela: Configuração Experimental

Materiais e Equipamentos

O estudo concentrou-se na moagem a seco, medição do tamanho das partículas e análise da influência de diferentes configurações de meios de moagem no tamanho das partículas. Os efeitos do tempo de moagem, dos materiais e da taxa de enchimento do meio de moagem foram mantidos constantes. Várias formas e tamanhos de meios de moagem foram misturados em pares para examinar seus efeitos combinados de moagem sobre o óxido de zinco. A distribuição granulométrica após a moagem foi analisada utilizando-se um analisador granulométrico a laser para avaliar a eficiência da moagem.

Análise de Resultados Experimentais

O experimento envolveu a comparação de diferentes combinações de meios de moagem e seus efeitos sobre o tamanho das partículas. Por exemplo, a combinação de contas de zircônia Ф20mm com meios de moagem esféricos Ф10mm indicou uma diminuição gradual no tamanho das partículas até aproximadamente 60 minutos de moagem, seguida por uma queda repentina. Uma tendência semelhante foi observada ao misturar esferas de zircônia Ф20mm com meios cilíndricos de moagem de 7×Ф7mm, mostrando uma redução constante no tamanho das partículas.

Conclusão

O estudo demonstrou que a redução granulométrica do óxido de zinco ultrafino é influenciada pela gravidade específica do meio de moagem quando a taxa de enchimento é constante. A combinação de meios de moagem esféricos de Ф10mm com meios de moagem cilíndricos de 7×Ф7mm produziu efeitos de moagem favoráveis, alcançando tamanhos de partículas menores em uma duração mais curta.