陶瓷粉體的制備方法主要分為三大類型：液相法、固相法和氣相法。液相法合成粉體是目前實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)上廣泛采用的一種類型。液相法制備的粉體必須經(jīng)過干燥處理， 也就是將粉體中含有的水分，以氣態(tài)的形式從粉體中分離出來。 陶瓷粉體干燥方法有多種，下面小編介紹熱風(fēng)干燥、紅外線干燥、噴霧干燥和冰凍干燥四種方法。

一、熱風(fēng)干燥

1、熱風(fēng)干燥處理方法

熱風(fēng)干燥即熱空氣干燥， 是利用熱空氣作干燥介質(zhì)對陶瓷粉體進(jìn)行干燥的方法，需在特定的干燥器中進(jìn)行。

熱風(fēng)干燥法優(yōu)點(diǎn)是：干燥陶瓷粉體速度快，可連續(xù)大量干燥。缺點(diǎn)是：用熱風(fēng)干燥法干燥陶瓷粉體時(shí)需要粉碎，對塊狀的干燥效果不理想。

熱風(fēng)干燥處理方法示意圖

根據(jù)熱空氣溫度和濕度的不同進(jìn)行控制，主要分為3種干燥工藝制度，分別為低濕高溫干燥、低濕逐漸升溫干燥和控制濕度干燥。

（1）低濕高溫干燥

低濕高溫干燥是采用低濕度的干熱空氣作介質(zhì)，使粉體在整個(gè)干燥過程中始終處于濕度低、溫度高的干燥環(huán)境，進(jìn)而對粉體進(jìn)行干燥處理。

該方法主要應(yīng)用于薄陶瓷粉體層的加熱干燥。

（2）低濕逐漸升溫干燥

低濕逐漸升溫干燥是在干燥過程中，使熱空氣始終保持低的濕度，而使其溫度逐漸升高，目的是使粉體的干燥速度由小至大漸進(jìn)增加，從而減小粉體的內(nèi)外溫差和內(nèi)擴(kuò)散阻力，以保證粉體內(nèi)外擴(kuò)散速度的相互適應(yīng)，避免粉體出現(xiàn)“干面”現(xiàn)象。

該方法適用于厚陶瓷粉體層的加熱干燥。缺點(diǎn)是干燥時(shí)間長，干燥效率也低。

（3）控制濕度干燥

控制濕度干燥是按照干燥過程的規(guī)律與特點(diǎn)，通過對干燥介質(zhì)濕度的控制， 合理調(diào)節(jié)粉體在不同干燥階段的干燥速度。

該方法適用于量大、 粉體層厚的干燥， 但需要配置能夠調(diào)控干燥介質(zhì)濕度和溫度功能。

二、紅外線干燥

紅外線干燥陶瓷粉體是利用紅外輻射能直接照射被加熱粉體，并通過粉體對紅外線的吸收，實(shí)現(xiàn)能量的傳遞和轉(zhuǎn)換。因此，要達(dá)到良好的干燥效果，就要使紅外輻射源符合被干燥粉體的吸收特性。粉體顆粒對紅外線的吸收與其分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，只有粉體中分子本身的固有振動頻率與射入的紅外線頻率一致或相近時(shí)，才能通過共振作用，加劇質(zhì)點(diǎn)的熱運(yùn)動而引起吸收。

紅外線干燥示意圖

紅外線干燥法優(yōu)點(diǎn)是：適用于漿料、涂層的干燥以及含水率測定等僅需表面干燥的場合。缺點(diǎn)是：不適用于厚粉體層的加熱干燥。

三、噴霧干燥

噴霧干燥法是將乳濁液或溶液用噴霧器噴入干燥塔內(nèi)進(jìn)行霧化，這時(shí)進(jìn)入塔內(nèi)的霧滴即與從另一路進(jìn)入塔內(nèi)的熱空氣會合而進(jìn)行干燥，霧滴中的水分受熱空氣的干燥作用，即在塔內(nèi)蒸發(fā)，而成為干粉，然后經(jīng)旋風(fēng)分離器吸入料斗回收。

噴霧干燥法根據(jù)噴霧器類型不同，分為三種：壓力式噴霧干燥、氣流式噴霧干燥、離心式噴霧干燥。

該方法優(yōu)點(diǎn)是：產(chǎn)量大、可連續(xù)生產(chǎn)；工藝簡單，自動化水平高，能夠減輕勞動強(qiáng)度；易得到流動性好的球狀團(tuán)粒。缺點(diǎn)是：投資費(fèi)用比較高；熱效率比較低，一般為30%~40%。

壓力式噴霧干燥法工藝示意圖

四、冰凍干燥

冰凍干燥技術(shù)用來處理高純超細(xì)陶瓷粉體，由冰凍和干燥兩個(gè)主要環(huán)節(jié)組成。冰凍干燥法可較好地消除陶瓷粉體干燥過程中的團(tuán)聚現(xiàn)象，這是因?yàn)楹垠w在結(jié)冰時(shí)可以使固相顆粒保持其在水中時(shí)的均勻狀態(tài)，冰升華時(shí)，由于沒有水的表面張力作用，固相顆粒之間不會過分靠近，從而避免了團(tuán)聚的產(chǎn)生。

冰凍干燥設(shè)備

冰凍干燥法優(yōu)點(diǎn)是：（1）陶瓷粉體干燥處理后純度高，化學(xué)均勻性好。（2）可以干燥得到納米級粉體。缺點(diǎn)是：冰凍干燥設(shè)備投資較高，工藝控制比較復(fù)雜，成本較高，且該方法不能連續(xù)處理。

五、小結(jié)

陶瓷粉體干燥方法有多種，每種方法有各自的特點(diǎn)及適用范圍，實(shí)際使用時(shí)，可根據(jù)不同的陶瓷粉體選擇相應(yīng)的干燥方法，以得到理想的干燥效果。

作者：李波濤