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球形粉体传统物理法制备技术及特点
球形粉体传统物理法制备技术主要包括机械整形法、喷雾干燥法等。1、机械整形法机械整形法主要是通过机械作用产生的碰撞、摩擦和剪切等一系列作用力对颗粒进行塑性变形以及颗粒吸附,持续加工后,颗粒变得更加密实,颗粒上尖锐的棱角在冲击力的作用下受到不断研磨逐渐变得光滑圆整。机械整形法通过高速冲击式磨机、介质搅拌磨等粉碎设备制备相应的微细粉体材料,再结合干法和湿法研磨,制备出粒度较细、粒度分布较窄、具有一定球化率的粉体材料。机械整形法在天然石墨、人造石墨和水泥颗粒等球化整形处理领域应用较为广泛,也适合脆性金属或合金粉体的破碎制粉。
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高纯超细氧化铝粉体制备技术及高端应用领域
高纯超细氧化铝粉体一般指代纯度在4N(99.99%)及以上、颗粒直径(D50)≤1.0µm的氧化铝粉体。氧化铝粉体超细微化后,其表面电子结构和晶体结构都发生了变化,产生了宏观物体所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子效应和宏观量子隧道效应、集成电路芯片、航空光源器件等方面得到了广泛的应用。大规模工业生产的高纯超细氧化铝粉体多出自美、日、欧等国大型国际企业。目前,日本已形成以住友化学工业公司、昭和电工公司、昭和轻金属、新日本化学工业、日本轻金属公司、日立化学、大明化学等为核心的高端氧化铝粉体生产企业和以三菱、索尼、松下等为核心的下游应用企业。
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多种陶瓷粉体大赏!你都知道哪些?
先进陶瓷具有优异的力学、声、光、热、电、生物等特性,在航空航天、电子信息、生物医药、高端装备制造等高端科技领域随处可见。其种类繁多,不同成分的陶瓷各具特色,例如氧化铝陶瓷的抗氧化性、氮化硅陶瓷的高强度及耐电腐蚀性、氧化锆陶瓷的高韧性及生物相容性等等。
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粉体的流动性如何影响压缩性?
粉体的流动性与其压缩性之间存在密切的相互作用,这种关系主要通过颗粒间的相互作用力、堆积结构和变形机制体现。以下是流动性影响压缩性的关键机制及影响因素的分析:
陶瓷粉体在工艺中有哪些常见的形貌问题?
在陶瓷粉体生产中,形貌控制直接影响最终产品的性能和工艺稳定性,以下为工艺中常见的形貌相关问题及成因分析:
一、形貌控制失效导致的工艺问题
颗粒团聚与分布不均
硬团聚:机械合金化或干燥过程中因表面张力作用形成硬团聚(如喷雾造粒中颗粒破碎或粘结),导致粉体流动性差、填充密度低,压制时易产生气孔。
分形维数过高:松散团聚体(分形维数>1.5)在烧结时致密化困难,易残留大孔(如纳米3Y-TZP粉体未优化分形结构时烧结密度仅92%)。
粒度分布宽:含大颗粒的粉体易引发异常晶粒生长(如粒径>2倍平均值的粒子导致烧结体晶粒粗化)。
不规则形貌引发的缺陷
针状/片状颗粒定向排列:成型时各向异性颗粒(如板状Al₂O₃)易定向堆积,烧结后产生残余应力,导致制品开裂或力学性能各向异性。
表面粗糙颗粒:复杂形状颗粒(如树枝状SiC)比表面积大,浆料粘度高,注浆成型时易产生干燥收缩裂纹。
二、制备工艺中的形貌失控环节
喷雾造粒工艺缺陷
热风温度过高导致颗粒中心空洞(如氧化铝粉体含水量<0.5%时易形成空心球,压制后坯体密度不均)。
浆料固体含量低或粘结剂(如PVA)添加不当,造粒后颗粒表面凹陷,压制时颗粒间隙难以消除。
化学合成法的形貌偏差
溶胶-凝胶法中水解速率过快易生成非球形颗粒,例如pH值波动导致ZrO₂前驱体由球形变为絮状团聚体。
沉淀法反应浓度不均时,La(OH)₃易形成针状而非立方体颗粒,需添加CTAB等表面活性剂抑制(但过量CTAB反促团聚)。
三、形貌相关的衍生缺陷
四、工艺优化方向
声 明:文章内容来源于粉体匠人。仅作分享,不代表本号立场,如有侵权,请联系小编删除,谢谢! 通过SEM/XRD联动分析开裂坯体,区分形貌缺陷(如定向排列片状颗粒)与杂质缺陷(如低熔点相残留)。
烧结前粉体湿度控制在0.3-0.5%,结合等静压成型降低形貌各向异性影响。
喷雾造粒时维持泥浆温度25-35℃、固体含量>60%,可减少空心球比例。
表面活性剂(如十二烷基硫酸钠)修饰纳米粉体表面电荷,抑制硬团聚。
复合粘结剂(如PVA+淀粉衍生物)改善造粒颗粒实心度,松装密度提升15-20%。
氧杂质在氮化硅粉体表面形成SiO₂层,阻碍α→β相变动力学,导致烧结体强度下降。
含铁/钠杂质的粉体在烧结时促进晶界玻璃相生成,改变颗粒表面能,诱发异常晶粒生长(如氧化铝中θ相→α相转变引发体积收缩失控)。
非等轴颗粒(如纤维状HfB₂)在液相烧结中因毛细管力不均导致晶界偏析,降低抗氧化性。
多孔/中空粉体(如喷雾干燥缺陷颗粒)烧结时物质迁移路径长,易形成闭口气孔(如AlN粉体D50>2μm时导热率下降30%)。
添加剂精准调控:
工艺参数闭环控制:
缺陷溯源监测:
烧结致密化障碍
杂质与相变干扰
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