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砂磨機(jī)在特種陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用研究綜述(一)
在特種陶瓷制備過(guò)程中,濕法研磨是得到納米陶瓷粉體比較有效的一種方法,它既避免了化學(xué)法制備納米粉體的高成本,又能達(dá)到節(jié)能減排,同時(shí)也避免了一些傳統(tǒng)機(jī)械法研磨細(xì)度難以達(dá)到納米級(jí)粉體的不足。那么,納米研磨與分散設(shè)備——砂磨機(jī)在各種-陶瓷的制備中有怎樣的應(yīng)用?小編做了以下整理。
在氧化鋁陶瓷制備中的應(yīng)用
在<不同微觀結(jié)構(gòu)氧化鋁微晶陶瓷顆粒的制備與表征>中,研究者得出結(jié)論:砂磨工藝可明顯促進(jìn)γ-alooh溶膠膠粒的分散。隨砂磨次數(shù)的增加,粒度分布越來(lái)越窄,同時(shí)粒徑逐漸變。唤(jīng)砂磨5次后,溶膠膠粒d(0.1)=1.225μm,d(0.5)=1.841μm,d(0.9)=2.698μm。用砂磨后的溶膠所制備氧化鋁微晶陶瓷顆粒微觀結(jié)構(gòu)更均勻,晶粒尺寸明顯變小。顯微硬度值更高,硬度值分布更均勻、偏差更小,且平均值為22gpa。
采用納米砂磨機(jī)有哪些納米顆粒制備的方法
固相制備大致分為化學(xué)法和機(jī)械法兩種方法。用化學(xué)法制備過(guò)程中-有化學(xué)反應(yīng)伴生,超細(xì)濕法研磨機(jī),并從頭構(gòu)成新的物質(zhì)構(gòu)成粉體,較重要的辦法有熱分解法。
1.熱分解法
熱分化的物料為固相,分化后方針產(chǎn)物為固相,其余為氣相進(jìn)行這類制備的質(zhì)料主要有以草酸鹽為主的有機(jī)酸鹽,其分化溫度低,發(fā)生的氣體多數(shù)為co2和水蒸氣。草酸與多種金屬可構(gòu)成草酸鹽,并且這些有機(jī)酸鹽易于提純?nèi)〉。一些金屬的草酸鹽及其分化溫度見(jiàn)表6-4。
2.機(jī)械法
磨碎法屬于機(jī)械法之一,基本原理可詳見(jiàn)第四章,但用磨碎法制備納米級(jí)的顆粒,則與一般磨碎又有區(qū)別。
因?yàn)槟ニ榈募?xì)度-添加,機(jī)械力化學(xué)的現(xiàn)象較-。因而,磨碎所得的顆粒與原物質(zhì)結(jié)構(gòu)不一樣,不會(huì)是純物質(zhì),經(jīng)常是納米金屬間化合物。
納米顆粒制備比較常用的方法就是納米砂磨機(jī),它是大量制備納米晶粉末的較經(jīng)濟(jì)的辦法,不少科學(xué)研究標(biāo)明,純金屬、端際固溶體和金屬間化合物可以經(jīng)過(guò)納米砂磨機(jī)制成納米顆粒,顆粒尺度決定于球磨條件和材料成分。因?yàn)樗苽涞漠a(chǎn)品粒度很細(xì),故研磨介質(zhì)的直徑也很小,如采用1mm的介質(zhì)磨球,可發(fā)生l-2um的超細(xì)顆粒,用回轉(zhuǎn)磨則可制備粒度為0.2-1um的al2o3超微顆粒。又如ti-10%cu(原子比)經(jīng)納米砂磨機(jī)合金化后構(gòu)成6-8nm的顆粒,因?yàn)閏u在晶界的偏析,阻礙了顆粒成長(zhǎng),使得該納米晶粒十分穩(wěn)定。
納米砂磨機(jī)按其加工性質(zhì),納米砂磨機(jī)研磨除了擔(dān)任精密機(jī)械光整加工外,還可應(yīng)用于粗加工。如某些板狀、圓盤狀多孔零件的除毛刺加工,濕法研磨機(jī),某些粉末壓鑄件在使用前,外表鏟除飛邊和凹痕等的粗平加工,某些不導(dǎo)磁工件(如硬質(zhì)合金、不銹鋼及某些有色金屬制件等),因磨床電磁吸盤吸不住而無(wú)法多件加工,則采用納米砂磨機(jī)研磨進(jìn)行毛坯的大尺寸去余量加工以及某些粗糙的修配工作等。
除球磨機(jī)跟納米砂磨機(jī)外,還有其他磨沖機(jī)也可用于超細(xì)顆粒的制備,如膠體磨、氣流磨等。
研磨過(guò)程中的團(tuán)聚現(xiàn)象
在砂磨機(jī)中,物料顆粒的粉碎首先主要是依靠高速運(yùn)動(dòng)的磨珠間的碰撞、擠壓、剪切實(shí)現(xiàn)物料顆粒的粒度變小,比表面積增大。在粒度逐漸細(xì)化的過(guò)程中,顆粒在范德華力、雙電層靜電作用等影響下會(huì)重新團(tuán)聚。因此,可以認(rèn)為顆粒超細(xì)粉碎到一定程度后,伴隨著一系列顆粒微觀上理化特性的-,納米濕法研磨機(jī),就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“粉碎?團(tuán)聚”的可逆過(guò)程。當(dāng)這正反兩個(gè)過(guò)程的速度相等時(shí),便達(dá)到了粉碎過(guò)程中的動(dòng)態(tài)平衡,則顆粒尺寸達(dá)到-值。此時(shí),進(jìn)一步延長(zhǎng)粉碎時(shí)間是徒勞的。因?yàn)檫@時(shí)的機(jī)械力已不-解聚團(tuán)聚體使顆粒進(jìn)一步破碎,只能用于維持粉碎平衡,并有可能造成更多小顆粒團(tuán)聚體,東莞濕法研磨機(jī),于是,所謂的“逆研磨”、“返粗”現(xiàn)象就會(huì)出現(xiàn)。從某種程度上說(shuō),分散劑的恰當(dāng)選擇是解決“逆研磨”、“返粗”現(xiàn)象行之有效的途徑。分散劑可以影響顆粒之間的范德華力、雙電層靜電力、溶劑化膜和吸附層的空間斥力諸作用。
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