粉體造粒技術是粉體工業重要的分支,目前主要有攪拌法,壓力成形法,噴霧造粒法等。粉體造粒對于粉體工業的意義在哪里,有哪些粉體技術難點,其發展方向如何?過去的一周,粉體圈高層論壇就粉體造粒工藝技術進行了熱烈的討論,對于部分論點,粉體圈小編總結如下:
話題總結1:對造粒粉體的認識
氮化硅粉體專家張弘毅先生:
再好的粉,造不好粒,表現在陶瓷上,就是缺陷。功能陶瓷的生產工藝中從利于燒成和固相反應進行的角度考慮,希望獲得超細的原料顆粒,但粉料越細,比表面積越大,粉體流動性越差,干壓成型時不容易均勻的充滿模具,經常出現成型件有空洞、邊角不致密、層裂、彈性后效的問題。常采用造粒工藝解決這一問題。
造粒工藝是將磨細的粉料,經過干燥、加膠黏劑,制成流動性好、粒徑約為0.1mm的顆粒。造粒,就是使粉體的流動性更好,干壓的產品密度梯度小,燒出來的陶瓷產品缺陷更少。
天正陶瓷材料總經理李春峰先生:
對于粉體應用來講,首先要知道用途,是用做制品還是哪類用途,用途不同,決定顆粒形狀不同的要求,球形流動性好,利于用來制品澆筑成型。
廣納納米總經理薛國旺先生:
理論上講,只要不溶于溶劑的材料都可以造粒。氧化鋯造粒,在材料方面,漿料的懸浮性能,流動性,粘度,固含量,以及漿料的分散粒徑。助劑比如粘結劑等,還有就是粉體設備選型。必須是材料、設備、工藝配套好,才能造好粒。
青州坤盛微粉總經理閆琳先生:
造粒的改性無非把造粒粉做成球形改變物流流動性。造粒后顆粒流動性一般用堆角來衡量 取決于顆粒圓度。
話題總結2:關于造粒粉的粒徑問題
天正陶瓷材料總經理李春峰先生:
亞微米的造粒粉好用,一般在50微米到150微米,流動性不僅僅是有顆粒大小決定,也牽涉到其他因素。太細了,流動性體現不出來。
蚌埠玻璃研究院高工韓暉先生:
目前單位能造到十幾個微米,通過霧化器轉速調節粒徑大小。
廣納納米總經理薛國旺先生:
我們是用離心噴霧造粒,目前25微米以下,幾乎沒有流動性。我們需要5微米左右,還有一定流動性。
我們現在正努力研究造粒細粉,開拓新應用,期待有能夠造更小粒徑,并有流動性的設備。聽說德國設備能造5微米甚至1微米流動性佳的粉體。
話題總結3:關于造粒粉的工藝
天正陶瓷材料總經理李春峰先生:
5微米粉體的造粒不難,造粒粉主要瓶頸是在工件大的情況下,諸如無壓造粒粉做大板。看似簡單的東西,其實是世界性難題。造粒粉壓制需要生胚密度,諸如無壓燒結一般是1.85到1.9,需要平方厘米1.2噸到1.3噸。做個600見方的板,需要多大壓機?美國通過采用砂筑法解決了這個難題。
上海亞馳化學尹月燕博士:
粉體干燥后的再團聚對其應用的約束程度較大——這是為什么表面改性十分重要。其實有機顏料的色漿色片已做了多年。高端產品仍少。
Kinter金陶高能總經理易耀華先生:
造粒之工藝區分為壓制工藝,注漿熱壓則無需。但對原材料純度以及顆粒度要求較高。氧化鋯氧化鋁陶瓷原材料粉體區分為(原廠)配方粉和(用戶)造粒粉。
無錫新光粉體科技總經理邊浩光先生
目前好的氧化鋯一般d90小于1um 優秀的 d100小于1um。造粒一般就是研磨結束后加入pva 混合均勻 然后噴霧造粒 顆粒的大小取決于造粒塔霧化原理和塔體內的氣流影響。造粒后顆粒流動性一般用堆角來衡量 取決于顆粒圓度。
話題總結4:關于造粒助劑
天正陶瓷材料總經理李春峰先生:
每個廠家都有自己的配方,其中細節各類添加劑包括粘結助劑,脫模,還根據燒結方式不同添加燒結助劑。各類助劑的比例直接影響燒結密度。另外,造粒粉的流動性關系成品效率。
上海亞馳化學尹月燕博士:
氧化鋯造粒,在材料方面,漿料的懸浮性能,流動性,粘度,固含量,以及漿料的分散粒徑——這些都是靠分散劑解決的,陶瓷粉體顆粒在球磨以后會有很多小于1微米以下的顆粒,由于弱力的作用流動性非常不好——0.5微米及以下的技術陶瓷造粒已不是新鮮事,造粒和改性應該無關。改性是粉體表面電子分布改變。造粒是改變物理流動——那是沒搞懂原理才下此斷言。造粒比研磨容易的多——實際上造粒配方比研磨(配方)復雜得多。
附:造粒成果展示
硅酸鋯造粒粉
氧化鋁造粒粉
熱噴涂造粒粉
粉體圈整理
作者:粉體圈
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