Glatt Pulversynthese

Maßgeschneidertes Partikeldesign im pulsierenden Heißgasstrom

In einer speziell konstruierten Brennkammer wird ein pulsierender Heißgasstrom erzeugt, der einzigartige thermodynamische Bedingungen für die Ausbildung von Hochleistungspulvern mit außergewöhnlichen Eigenschaften bietet. Die Wärmeübertragung vom Gas zum Partikel ist durch die Pulsierung des Gasstroms bis zu fünf Mal höher, wodurch Partikelbildung und Phasenumwandlung sehr viel schneller ablaufen. Dies führt zur Ausbildung einzigartiger Strukturen. Der Prozess ermöglicht erstmals die exakte Konfiguration der Partikel mit Eigenschaftskombinationen, die es zuvor nicht gab. Zugleich bietet das innovative Verfahren unterschiedliche Prozess-Optionen wie Trocknung, Kalzinierung, Partikelbildung oder -beschichtung in einem kosteneffizienten Prozessschritt.

Eine bisher nicht erreichte Qualität der Pulversynthese

Der Ausgangsstoff wird als Pulver aufgegeben oder als Lösung bzw. Suspension in den Heißgasstrom gesprüht und dort aufgeheizt. Dies führt zu chemischen oder mineralogischen Reaktionen und einer Veränderung von Struktur, Morphologie oder Teilchengröße. Aufgrund des hohen Turbulenzgrades weisen pulsierende Gasströmungen keine Temperatur- und Geschwindigkeitsgradienten auf, wie sie typisch für kontinuierliche Gasströmungen sind. So werden alle Partikel exakt mit denselben Parametern behandelt. Das Ergebnis ist ein sehr homogenes Pulver. Durch die zielgenaue Einstellbarkeit und Kontrolle der Prozesstemperatur wird eine harte Aggregation der Pulverpartikel strikt vermieden.

Komplexe Partikelsysteme mit einzigartigen Eigenschaften

Der pulsierende Gasstrom ist in der Frequenz, Amplitude, Prozesstemperatur sowie Strömungsgeschwindigkeit frei regulierbar – bei extrem kurzer Verweilzeit. Stoffe, die mit herkömmlichen Verfahren zur Kristallbildung neigen, kann man somit auch in amorphen Strukturen darstellen, um beispielsweise deren katalytische Aktivität zu steigern. Die gezielte Beeinflussbarkeit der Reaktionen erlaubt es auch, Pigmente in äußerst komplexen Stöchiometrien herzustellen, die mit den landläufigen Verfahren gar nicht erzielbar wären.