第一章 特种陶瓷粉体的制备2(1)

第三节

特种陶瓷粉体制备方法

特种陶瓷粉体的制备方法：物理制备方法和化 学合成法

机械球磨法(滚筒式球磨机、振动磨、行星式研磨机等)

物理制备方法

气流粉碎法(气流磨) 物理气相沉积(PVD)法

第三节 特种陶瓷粉体制备方法 化学合成法：固相法热分解法

固相反应 火花放电 溶出法化学气相反应法CVD

沉淀法

液 相 法

水热法

溶胶-凝胶法喷雾法

气 相 法

气体中蒸发法PVD 化学气相凝聚法CVC 溅射法

蒸发溶剂热法

第三节

特种陶瓷粉体制备方法

粉碎法——由粗颗粒来获得细粉的方法，通常采用 机械粉碎(机械制粉)。现在已发展到采用气流粉碎 等。但是无论哪种粉碎方式，都不易制得粒径在1 微米以下的微细颗粒。机械混合制备多组分粉体工 艺简单、产量大。但得到的粉体组分分布不均匀， 特别是当某种组分很少的时候；而且这种方法常常

会给粉体引入杂质。

合成法——由原子、离子、分子通过反应、成核和成长、收集、后处理来获得微细颗粒的方法(化学

制粉)。特点:纯度高、粒度可控，均匀性好，颗粒微细。

并且可以实现颗粒在分子级水平上的复合、均化。合成法可得到性能优良的高纯、超细、组分均匀的

粉料，其粒径可达10nm以下，是一类很有前途的粉体(尤其是多组分粉体)制备方法。但这类方法或需 要较复杂的设备，或制备工艺要求严格，因而成本 也较高。

第三节 特种陶瓷粉体的制备一、特种陶瓷粉末的机械制备法以机械力使原材料变细的方法在陶瓷工业中应用也极为广

泛。陶瓷原料进行破碎有利于提高成型坯体质量，提高致密程度并有利于烧结过程中各种物理化学反应的顺利进行， 降低烧成温度。 主要介绍两种：球磨法和气流粉碎法

第三节 特种陶瓷粉体的制备1、球磨法球磨法是十分常用的制取粉末的方法，但它也常常用来作为 成型前的粉末准备工序。球磨机是工业生产普遍使用的细碎 设备，也可用于混料。 球磨的目的： (1)提高原料粉的分散度、减小粒度(粉碎细化);

(2)球磨过程可以使各组分混合更均匀(混合均匀);(3)由于粉末粒度变细，粉末颗粒内部的杂质暴露出来，有利 于粉料的净化(除杂)。

球磨制粉球磨制粉包括四个基本要素：球磨筒 磨球 研磨物料 研磨介质

基本原理：在球磨过程中，球磨筒将机械能 传递到筒内的球磨物料及介质上，相互间产 生正向冲击力、侧向挤压力、摩擦力等，当 这些复杂的外力作用到脆性粉末颗粒上时， 细化过程实质上就是大颗粒的不断解理过程； 如果粉末的塑性较强，则颗粒的细化过程较 为复杂，存在着磨削

、变形、加工硬化、断 裂和冷焊等行为，不论何种性质的研磨物料， 提高球磨效率的基本原则是一致的。

球磨制粉的2个基本原则1.动能准则：

提高磨球的动能 2.碰撞几率准则：提高磨球的有效碰撞几率

球磨工艺方法 使用球磨机(滚筒式、行星式、搅拌式和振动式 等球磨机),加磨球(钢球、玛瑙球、锆球等)与介 质(水、酒精等),对原料进行机械混合或粉碎。 为了保证原材料的纯度，经常采用陶瓷作为衬里， 也可采用高分子聚合物材料作为衬里。

球磨工艺原理 磨球靠电动机产生离心力、摩擦力和地心引力 的共同作用，形成碰撞、循环翻动和自转等运动， 使介于其中的粉料受到冲击和摩擦研磨，从而达到 混合与粉碎细化。机械能转换为粉料的表面能和缺 陷能，能量转换过程。

第三节 特种陶瓷粉体的制备

球磨的最大缺点是研磨过程中，由于球与球(研磨体)、

球与筒、球与料以及料与筒之间的撞击、研磨，使球磨筒 和研磨球本身被磨损，磨损的物质进入原料成为杂质。这种杂质有时可用酸洗的方法去掉。但当被磨原料也 与酸发生作用，或球磨筒和研磨体材料不与酸作用时，那 么这种杂质就很难去除。

滚筒球磨 机械粉 振动磨 粹法 行星磨 搅拌磨

气流磨 高能球磨

(一)滚筒式球磨机

滚筒式球磨机对粉料作的功： (1)磨球自由落体撞击功。 (2)球—球，球—内衬之间的滚动、碾压、磨擦功

(一)滚筒式球磨机影响球磨效率的主要因素： 1-临界转速； 2-磨球的直径级配； 3-水与电解质的加入量； 4-装载量 5-球磨时间； 6-磨球与内衬的质料。

影响球磨效率的主要因素：(1)球磨机转速。球磨机转速直接影响磨球在筒内的运动状态，由图a可以看出，转速过快， 磨球附着在磨筒内壁，失去粉碎作用；转速太慢(图b),低于临 界转速太多，磨球在磨筒内上升不高就落下来，粉碎作用很小； 当转速适当时(图c) ,磨球紧贴在筒壁上，经过一段距离，磨球

离开筒壁下落，给粉料以最大的冲击与研磨作用，具有最高的粉碎效率。

球磨机转速对球磨效率的影响

第三节 特种陶瓷粉体的制备球磨机的临界转速： 球磨机中最外层钢球刚刚随筒体一起旋转而不下落时的球磨 机转速称为临界转速。用N表示，单位是r/min。实际上是使

最外层球也不会发生离心运转的筒体最高转速。球磨机的临界转速N与球磨筒内径D (m)有关，它们之间的 经验关系式为： D>1.25m时，N=35/D0.5; (大型球磨机) D<1.25m时，N=40/D0.5; 临界转速随磨机直径增大而减小。 …… 此处隐藏：140字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……