不論是電子陶瓷,微波陶瓷還是陶瓷基板,原材料制備工序中,一定需要對粉體進行研磨。從更大的角度來看,大部分粉體材料在進入下一道工序前,都需要研磨,比如鋰電池的正極材料,涂料,甚至是食品行業。今天我們就來看看陶瓷粉體的研磨工藝,以及設備。
物料是否混合充分,研磨到位,對陶瓷粉料性能有重大影響,所以要注重物料的混合、研磨情況。
固相合成的陶瓷粉體中加入一些其他成分如助燒劑,再研磨分散,干燥造粒,成型,燒結,形成陶瓷元件。
研磨后固體顆粒粒徑在一個合理值,粒徑分布范圍小,顆粒的圓整度要好。這樣的研磨物料,干燥造粒形狀好,成型壓實密度高,燒結溫度容易控制,最終得到的陶瓷元件晶粒細密均勻,結構致密,物料性能好。
另一工藝是在制備陶瓷元件的過程中,按配方將所有的化合物包括助燒劑等一起放在砂磨機中混合,研磨及分散,在陶瓷元件的燒結過程中形成陶瓷主晶相。
如果想得到性能良好的研磨物料,就需要合適的研磨設備及相應的研磨工藝。
- 盤式砂磨機
◎ 物料從進料處沿軸向流向出料處,過程中被研磨珠子撞擊研磨。
特點:能量密度及流量適中,珠子裝填量大,可將顆粒研磨到微米范圍。
(1)砂磨機的流量盡可能大:以獲得更佳顆粒粒徑分布。
(2)研磨筒體內能量密度要大:砂磨機有足夠的能量將顆粒研磨細,同時保持適當的產能。
- 研磨筒體粗短,棒銷頂端接近研磨筒壁,珠子線速度大。
- 筒狀縫隙分離器體積大,占據近三分之二的研磨軸內腔。
- 主電機功率大,約為同容積盤式砂磨機的3倍。
- 采用大流量循環研磨的方式,將物料研磨至亞微米或更細。
- 線速度低的研磨珠子通過研磨盤上渦通道加速到最高線速度。
- 棒銷式砂磨,棒銷靠近研磨筒壁,激發的珠子線速度高。
- 渦輪砂磨機能做的事,棒銷式砂磨機都能做。
- 渦輪砂磨機除了結構復雜,沒有額外好處。
- 同等條件,渦輪砂磨機產能較低。
- 渦輪砂磨機的大型化受到限制。
研磨珠子粒徑 = 最大研磨顆粒粒徑 x 20 - 25
?研磨珠子粒徑 = 出料顆粒平均粒徑(或 d50)x 1000
當兩種公式得出的研磨珠子粒徑相差過大,則需要兩種粒徑的研磨珠子來完成任務,即分粗磨及細磨兩段。
概述:數臺串聯的WSP砂磨機與數臺預分散罐構成一個研磨系統,物料依次經各臺砂磨機研磨,達到所需細度。
? 物料有均等機會通過砂磨機,顆粒粒徑分布好,研磨效率高
原理:所有物料通過砂磨機進入到另一預分散桶,物料在這個研磨系統交替循環。
- 物料在兩個預分散桶及砂磨機之間交替循環研磨
- 每次循環研磨,所有物料都過砂磨機,物料的顆粒粒徑分布好
- 研磨過程及效果類似于串聯研磨
構成:一座預分散罐與一臺砂磨機構成簡單循環研磨系統。
原理:預分散罐的物料經砂磨機再進入預分散罐,不斷循環研磨,直到設定細度。
本文參考:常州市龍鑫智能裝備有限公司 《5G介質濾波器陶瓷粉料的研磨及導電銀漿的分散研磨》
原文始發于微信公眾號(艾邦陶瓷展):一文看懂陶瓷粉料的研磨