Gestion du poids et de la rhéologie des boues à l'aide d'un densimètre et d'un viscosimètre en ligne

Le lisier est un mélange de matières liquides et solides, qui peut avoir un comportement fluide ou solide selon le pourcentage des matériaux qui le composent. Ce terme est largement utilisé dans plusieurs industries et processus de fabrication. Cependant, toutes les boues peuvent être étudiées à partir de leurs propriétés rhéologiques, qui indiquent des caractéristiques importantes telles que la cohésion, la stabilité, la facilité de mélange, etc.

Rheonics des capteurs peuvent être utilisés pour surveiller et contrôler les paramètres de viscosité et de densité des boues industrielles. Certaines boues courantes sont décrites ci-dessous.

Bouillie de polissage mécano-chimique (CMP) de semi-conducteurs

Description :

Le lisier CMP est une solution à base d'eau qui contient des produits chimiques et des nanoparticules abrasives. Il est utilisé dans le processus de polissage de surface ou de planarisation de précision par des actions mécaniques (abrasion) et chimiques (gravure). Il permet aux fabricants de réduire la taille des puces et de créer des surfaces planes de plaquettes plus lisses et impeccables. Cela contribue à terme à améliorer les performances et à réduire les coûts des semi-conducteurs. Le processus consiste en un disque rotatif avec une couche de pâte dans laquelle la surface de la plaquette est placée, tournée et pressée.

Défis: 

• La complexité croissante du processus CMP a rendu les normes de qualité des boues plus strictes.
• Il est difficile de surveiller et de contrôler en permanence les propriétés du lisier tout au long du processus (y compris le transport, la manipulation, le mélange, la filtration et la distribution).
• La surveillance de la viscosité peut déterminer la taille des particules et les propriétés de distribution de la suspension (consistance).
• La densité a un impact sur l'uniformité du lisier et constitue un indicateur des composants du lisier et des propriétés du mélange.

Rheonics Solution:

Rheonics propose des lectures de viscosité en ligne avec le capteur SRV et des lectures de densité et de viscosité en ligne avec le SRD. Ces solutions permettent une mesure et un contrôle automatisés de la viscosité en ligne, essentiels pour contrôler la viscosité pendant les processus CMP et garantir que les caractéristiques critiques sont pleinement conformes aux exigences sur plusieurs lots, sans avoir à recourir à des méthodes de mesure hors ligne et à des techniques de prélèvement d'échantillons.

En savoir plus : Contrôle de la qualité des boues de polissage mécano-chimique (CMP) des semi-conducteurs par surveillance de la densité et de la viscosité

Boue de moulage à modèle perdu

Description : Également connue sous le nom de pâte céramique, elle est utilisée dans le processus de fabrication de pièces moulées à modèle perdu. Un motif de cire est recouvert de la pâte qui, une fois durcie, crée un moule avec une géométrie interne après la fonte de la cire. Ensuite, du métal en fusion est versé dans la cavité et se solidifie. Enfin, le moule est démoulé pour donner naissance à une pièce métallique à géométrie spécifique.

Défis: 

• Les coques d'investissement doivent être conformes aux spécifications du processus.
• La viscosité de la boue aura un impact important sur la finition de surface, la consistance, la conductivité thermique, la résistance et d'autres caractéristiques pertinentes de la coque.
• Des facteurs externes tels que la température, le taux de cisaillement et autres affectent la viscosité.
• Les techniques de mesure hors ligne prennent du temps et sont peu rentables.
• Les instruments traditionnels à coupelles Zhan pour la mesure de la viscosité sont inexacts, incohérents et non reproductibles.

Rheonics Solution: 

Rheonics propose des capteurs automatisés en ligne de viscosité et de densité pour le contrôle et la surveillance des variables de procédé. Le capteur SRV en ligne permet de mesurer une large plage de viscosité et de détecter des variations minimes. Si la densité est un critère important, le capteur SRD en ligne est la solution idéale pour surveiller simultanément une large plage de densité et de viscosité pendant la production de boues.

En savoir plus : Surveillance et contrôle de la viscosité des boues céramiques dans la coulée à cire perdue

Boue de forage

Description : 

Les fluides ou boues de forage sont essentiels au succès du processus de forage, souvent utilisés dans les puits de pétrole et de gaz naturel. Le fluide de forage est nécessaire au moment du forage et à son arrêt. Pendant le forage, le fluide ou la boue réduit les contraintes de travail, agissant ainsi comme lubrification et refroidissement du foret. Lorsque le forage s’arrête, le fluide empêche les déblais du puits de remplir le puits en appliquant la pression requise sur les parois du puits.  

Défis: 

• Les propriétés telles que la densité et la viscosité du fluide ou de la boue de forage doivent être conformes aux spécifications conçues.
• La densité est essentielle pour déterminer le poids de la boue, lié à la pression appliquée sur les parois du puits.
• La viscosité varie au cours du processus, lors du forage, vous souhaitez une boue au comportement fluide pour favoriser le mouvement, tandis que lorsque le forage s'arrête, vous avez besoin d'un comportement plus solide pour éviter que les déblais ne remplissent le trou.
• La mesure de la viscosité et de la densité avec des instruments traditionnels est lente, demande beaucoup de travail, prend du temps et est sujette à des inexactitudes.

Rheonics Solution: 

Rheonics permet des données continues, précises et en temps réel sur la densité et la viscosité de la boue mesurées par le seul système en ligne Rheonics Capteur SRD. Ces données sur les fluides de forage offrent un moyen efficace de contrôler la boue et ses coûts. Les performances de forage sont optimisées par la capacité de reconnaître les changements dans le fluide de forage, d'analyser les tendances des données et d'agir sur les causes des changements en temps réel.

En savoir plus : Surveillance du poids de la boue 

Boue d'électrode de batterie

Description : Cette suspension est un mélange de matière active, de matière conductrice et de liant polymère avec un solvant, le

Il est dispersé dans un film de cuivre ou d'aluminium. Elle participe à la production de batteries lithium-ion lors des processus de mélange et de revêtement.

Défis:

• Les propriétés physiques de la boue définiront la dispersion des constituants et leurs états, qui sont essentiels à la conception et au développement des procédés de mélange et de revêtement lors de la production de batteries lithium-ion.
• Homogénéité maximale du lisier
• Épaisseur de revêtement uniforme avec une densité de couche correcte
• Viscosité précise du lisier pour garantir la résistance à la sédimentation
• La densité des électrodes affecte les performances du cycle et la perte de capacité des batteries lithium-ion.

Rheonics Solution: Rheonics Le SRV et le SRD sont de conception très compacte, facilitant ainsi leur installation par les constructeurs et les rétrofits, et limitant ainsi la perte de charge dans la conduite. Les mesures de viscosité (SRV et SRD) et de densité (SRD) des capteurs sont extrêmement précises et hautement reproductibles, ce qui facilite la surveillance et le contrôle.

En savoir plus : Production de batteries - Mélange et revêtement de lisier