一、工作频率常见范围
典型频率区间:通常在 20~40kHz 之间。
例如,处理精细粉体(如锂电池正极材料磷酸铁锂、钴酸锂)时,常用频率为 25~35kHz,既能避免高频导致的筛网疲劳,又能通过高频振动有效分散团聚颗粒。
部分专用设备针对高吸附性物料(如纳米级负极材料),可能将频率提升至 35~40kHz,以增强超声波的空化效应和物料悬浮效果。
频率选择依据:
物料粒度:粒度越细(如微米级或纳米级),所需频率越高,以确保颗粒在高频振动下保持悬浮状态,避免堵网。
筛网目数:高目数筛网(如 300 目以上)对应更高频率,防止细颗粒在筛网表面堆积。
二、振幅常见范围
典型振幅区间:一般为 10~100μm(0.01~0.1mm)。
常规筛分场景(如锂电池材料分级)中,振幅多控制在 20~50μm,既能保证物料在筛面上的跳跃运动,又能避免过大振幅导致的颗粒破碎或筛网损伤。
针对高硬度或易团聚物料,可能将振幅调整至 50~80μm,通过更强的机械振动能量破坏颗粒间的吸附力。
振幅影响因素:
物料特性:密度大、粘性高的物料(如电解液中的杂质颗粒)需要更大振幅以克服重力和表面张力,确保筛分效率。
设备功率:超声波振动系统的功率(如 100~500W)与振幅正相关,功率越高,振幅可能越大,但需结合筛网强度优化参数。
三、频率与振幅的协同作用
高频低振幅:适用于精细筛分(如电池材料粒径控制在 5~10μm),可减少颗粒破损,同时通过高频振动防止细颗粒堵网。
低频高振幅:适用于粗颗粒筛分或高粘度物料,通过更大的机械力推动物料运动,避免物料堆积。
四、实际应用中的参数调整
锂电池材料案例:
筛分磷酸铁锂(D50≈5μm)时,常采用 30kHz 频率 + 30μm 振幅,既能分散团聚颗粒,又能保证筛网寿命(避免高频磨损)。
处理石墨负极材料(D50≈15μm)时,可能采用 25kHz 频率 + 50μm 振幅,通过较低频率和较大振幅推动颗粒透筛,同时减少石墨片层结构的破坏。
调整原则:
先固定频率,微调振幅观察筛分效率(如透筛率、产能);
若出现堵网,优先提高频率;若物料透筛慢,可适当增加振幅。
五、设备厂商典型参数参考
设备类型 | 适用物料 | 工作频率 | 振幅范围 | 筛分精度 |
---|---|---|---|---|
锂电专用超声波振动筛 | 磷酸铁锂、钴酸锂 | 28~32kHz | 20~40μm | D90≤10μm |
负极材料筛分设备 | 天然石墨、人造石墨 | 25~28kHz | 40~60μm | D90≤20μm |
电解液过滤专用筛 | 电解液杂质颗粒 | 35~40kHz | 10~20μm | 5~10μm |