粉体造粒技术是粉体工业重要的分支,目前主要有搅拌法,压力成形法,喷雾造粒法等。粉体造粒对于粉体工业的意义在哪里,有哪些粉体技术难点,其发展方向如何?过去的一周,粉体圈高层论坛就粉体造粒工艺技术进行了热烈的讨论,对于部分论点,粉体圈小编总结如下:
话题总结1:对造粒粉体的认识
氮化硅粉体专家张弘毅先生:
再好的粉,造不好粒,表现在陶瓷上,就是缺陷。功能陶瓷的生产工艺中从利于烧成和固相反应进行的角度考虑,希望获得超细的原料颗粒,但粉料越细,比表面积越大,粉体流动性越差,干压成型时不容易均匀的充满模具,经常出现成型件有空洞、边角不致密、层裂、弹性后效的问题。常采用造粒工艺解决这一问题。
造粒工艺是将磨细的粉料,经过干燥、加胶黏剂,制成流动性好、粒径约为0.1mm的颗粒。造粒,就是使粉体的流动性更好,干压的产品密度梯度小,烧出来的陶瓷产品缺陷更少。
天正陶瓷材料总经理李春峰先生:
对于粉体应用来讲,首先要知道用途,是用做制品还是哪类用途,用途不同,决定颗粒形状不同的要求,球形流动性好,利于用来制品浇筑成型。
广纳纳米总经理薛国旺先生:
理论上讲,只要不溶于溶剂的材料都可以造粒。氧化锆造粒,在材料方面,浆料的悬浮性能,流动性,粘度,固含量,以及浆料的分散粒径。助剂比如粘结剂等,还有就是粉体设备选型。必须是材料、设备、工艺配套好,才能造好粒。
青州坤盛微粉总经理闫琳先生:
造粒的改性无非把造粒粉做成球形改变物流流动性。造粒后颗粒流动性一般用堆角来衡量 取决于颗粒圆度。
话题总结2:关于造粒粉的粒径问题
天正陶瓷材料总经理李春峰先生:
亚微米的造粒粉好用,一般在50微米到150微米,流动性不仅仅是有颗粒大小决定,也牵涉到其他因素。太细了,流动性体现不出来。
蚌埠玻璃研究院高工韩晖先生:
目前单位能造到十几个微米,通过雾化器转速调节粒径大小。
广纳纳米总经理薛国旺先生:
我们是用离心喷雾造粒,目前25微米以下,几乎没有流动性。我们需要5微米左右,还有一定流动性。
我们现在正努力研究造粒细粉,开拓新应用,期待有能够造更小粒径,并有流动性的设备。听说德国设备能造5微米甚至1微米流动性佳的粉体。
话题总结3:关于造粒粉的工艺
天正陶瓷材料总经理李春峰先生:
5微米粉体的造粒不难,造粒粉主要瓶颈是在工件大的情况下,诸如无压造粒粉做大板。看似简单的东西,其实是世界性难题。造粒粉压制需要生胚密度,诸如无压烧结一般是1.85到1.9,需要平方厘米1.2吨到1.3吨。做个600见方的板,需要多大压机?美国通过采用砂筑法解决了这个难题。
上海亚驰化学尹月燕博士:
粉体干燥后的再团聚对其应用的约束程度较大——这是为什么表面改性十分重要。其实有机颜料的色浆色片已做了多年。高端产品仍少。
Kinter金陶高能总经理易耀华先生:
造粒之工艺区分为压制工艺,注浆热压则无需。但对原材料纯度以及颗粒度要求较高。氧化锆氧化铝陶瓷原材料粉体区分为(原厂)配方粉和(用户)造粒粉。
无锡新光粉体科技总经理边浩光先生
目前好的氧化锆一般d90小于1um 优秀的 d100小于1um。造粒一般就是研磨结束后加入pva 混合均匀 然后喷雾造粒 颗粒的大小取决于造粒塔雾化原理和塔体内的气流影响。造粒后颗粒流动性一般用堆角来衡量 取决于颗粒圆度。
话题总结4:关于造粒助剂
天正陶瓷材料总经理李春峰先生:
每个厂家都有自己的配方,其中细节各类添加剂包括粘结助剂,脱模,还根据烧结方式不同添加烧结助剂。各类助剂的比例直接影响烧结密度。另外,造粒粉的流动性关系成品效率。
上海亚驰化学尹月燕博士:
氧化锆造粒,在材料方面,浆料的悬浮性能,流动性,粘度,固含量,以及浆料的分散粒径——这些都是靠分散剂解决的,陶瓷粉体颗粒在球磨以后会有很多小于1微米以下的颗粒,由于弱力的作用流动性非常不好——0.5微米及以下的技术陶瓷造粒已不是新鲜事,造粒和改性应该无关。改性是粉体表面电子分布改变。造粒是改变物理流动——那是没搞懂原理才下此断言。造粒比研磨容易的多——实际上造粒配方比研磨(配方)复杂得多。
附:造粒成果展示
硅酸锆造粒粉
氧化铝造粒粉
热喷涂造粒粉
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