第二章粉體的制備與合成

1、2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理一、粉體顆粒n粉體顆粒指在物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變的情況下，分散或細(xì)化得到的固態(tài)基 本顆粒。n一次顆粒指沒有堆積、絮聯(lián)等結(jié)構(gòu)的最小單元的顆粒。n二次顆粒指存在有在一定程度上團(tuán)聚了的顆粒。n團(tuán)聚一次顆粒之間由于各種力的作用而聚集在一起稱為二次顆粒的現(xiàn)象。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理218)(Dgfsstk2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理頻率分布曲線 累積分布曲線 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷

2、工藝原理續(xù)表2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2.3.1 機(jī)械沖擊式粉碎（破碎） 一、鄂式破碎機(jī) (a) 簡單擺動型 (b)復(fù)雜擺動擺動型 (c)綜合擺動型1-定顎；2-動顎；3-推動板；4-連桿；5-偏心軸；6-懸掛軸n主要用于塊狀料的前級處理。n設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，產(chǎn)量高。 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n按用途可分為粗碎（旋回破碎機(jī)）和細(xì)碎（菌形破碎機(jī)）兩種n按結(jié)構(gòu)又可分為懸掛式和托軸式

3、兩種。n圓錐破碎機(jī)的優(yōu)點是： 產(chǎn)能力大，破碎比大， 單位電耗低。n缺點是：構(gòu)造復(fù)雜，投資費(fèi)用大，檢修維護(hù)較困難。 1-動錐；2-定錐；3-破碎后的物料；4-破碎腔2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理錘式破碎機(jī)和反擊式破碎機(jī)主要是利用高速沖擊能量的作用使物料在自由狀態(tài)下沿其脆弱面破壞，因而粉碎效率高，產(chǎn)品粒度多呈立方塊狀，尤其適合于粉碎石灰石等脆性物。1-高速轉(zhuǎn)子；2-板錘；3-反擊板2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n在輪碾機(jī)中，物料原料在碾盤與碾輪之間的相對滑動及碾輪的重力作用下被研磨壓碎。碾輪越重尺寸越大，粉碎力越強(qiáng)。n輪碾機(jī)常

4、可分為輪轉(zhuǎn)式和盤轉(zhuǎn)式兩種 輪碾機(jī)粉碎效率較低，但它在粉磨過程中同時具有破揉和混合作用，從而可改善物料的工藝性能；同時碾盤的碾輪均可用石材制作，能避免粉碎過程中出鐵質(zhì)摻入而造成物料的污染；另外，可較方便地控制產(chǎn)品的粒度。16-固定小刮板；17-固定大刮板；18-刮板架；19-欄桿 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理1-電動機(jī)；2-離合器操縱桿；3-減速器；4-摩擦離合器；5-大齒圈；6-筒身；7-加料口；8-端蓋；9-旋塞閥；10-卸料管；11-主軸頭；12-軸承座；13-機(jī)座；14-襯板；15-研磨n當(dāng)筒體旋轉(zhuǎn)時帶動研磨體旋轉(zhuǎn)，靠離心力和摩擦力的作用，將磨球帶到一定高度。當(dāng)離心力小于

5、其自身重量時，研磨體下落，沖擊下部研體及筒壁，而介于其間的粉料便受到?jīng)_擊和研磨。n球磨機(jī)對粉料的作用可以分成兩個部分。一是研磨體之間和研磨體與筒體之間的研磨作用；二是研磨體下落時的沖擊作用。 n進(jìn)料粒度為6mm，球磨細(xì)度為1.50.075 mm。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理一般情況下用不同大小的瓷球研磨普通陶瓷坯料時，料：球：水的比例約為1: (1.52.0): (0.81.2)。目前生產(chǎn)中趨向于增多磨球，減少水分，從而提高研磨效率的方法。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理行星式研磨有以下顯著特點：n（1）進(jìn)料粒度：980 m左右；出料粒度：小于74 m (最小粒 度

6、可達(dá)0.5m)。n（2）球磨罐轉(zhuǎn)速快(不為罐體尺寸所限制)，球磨效率高。公轉(zhuǎn)：37250 r/min，自轉(zhuǎn)78527 r/min。n（3）結(jié)構(gòu)緊湊，操作方便。密封取樣，安全可靠，噪聲低，無污染，無損耗。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理振動粉碎效率的影響因素na、頻率和振幅nb、研磨體的比重、大 小、數(shù)量nc、添加劑 振動頻率與粉料比表面積的關(guān)系 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理行星式振動磨示意圖2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理1 梅花架； 2 輥子； 3 磨環(huán)； 4 鏟刀； 5 給料部； 6 返回風(fēng)箱；7 排料部 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理

7、扁平式氣流粉碎機(jī)管道式氣流粉碎機(jī) 1頂蓋；2管子；3蓋板；4管子；5縫隙通道；6導(dǎo)向環(huán)；7環(huán)；8底板；9噴嘴；10磨室；11管子；12出料口2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n進(jìn)料粒度約在0.1 mm之間， 出料細(xì)度可達(dá)m左右。n優(yōu)點：不需要任何固體研磨介質(zhì)，故可以保證物料的純度；在粉碎過程中，顆粒能自動分級，粒度較均勻；能夠連續(xù)操作，有利于生產(chǎn)自動化。n缺點是耗電量大，附屬設(shè)備多；干磨時，噪音和粉塵都較大。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理 連續(xù)濕式攪拌磨 間歇干式攪拌磨進(jìn)料粒度應(yīng)在1 mm以下，出料粒度為0.1 m。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n攪拌研磨

8、具有下列特點：n(1)研磨時間短、研磨效率高，是滾筒式磨的10倍。n(2)物料的分散性好，微米級顆粒粒度分布非常均勻。n(3)能耗低，為滾筒式磨機(jī)的l/4。n(4)生產(chǎn)中易于監(jiān)控，溫控極好。n(5)對于研磨鐵氧體磁性材料，可直接用金屬磨筒及鋼球介質(zhì)進(jìn)行研磨。n進(jìn)料粒度應(yīng)在1 mm以下，出料粒度為0.1 m。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n粉碎原理：利用固定磨子(定子)和高速旋轉(zhuǎn)磨體(轉(zhuǎn)子)的相對運(yùn)動產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切、摩擦和沖擊等力。被處理的料漿通過兩磨體之間的微小間隙，在上述各力及高頻振動的作用下被有效地粉碎、混合、乳化及微?；?。n進(jìn)料粒度為1mm，出料粒度可達(dá)1m以下。2022-

9、3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理表面活性物質(zhì)對鈦酸鈣瓷料比表面積的影響 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2.4.1 固相法 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n醇鹽水解制備超微粉體的工藝過程包括兩部分，即水解沉淀法和溶膠凝膠

10、法。n金屬醇鹽是用金屬元素置換醇中羥基的氫的化合物總稱，通式為M(OR)n，其中M代表金屬元素，R是烷基（羥基）。金屬醇鹽由金屬或者金屬鹵化物與醇反應(yīng)合成，它很容易和水反應(yīng)生成氧化物、氫氧化物和水化物。氫氧化物和其它水化物經(jīng)煅燒后可以轉(zhuǎn)化為氧化物粉體。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理溶劑蒸發(fā)法以金屬鹽溶液制備超微粉體 2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理冰凍干燥法原料及實驗裝置（a）冰凍裝置；（b）真空干燥裝置2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理（3）噴霧熱解法噴霧熱解法是將金屬鹽溶液噴霧至高溫氣氛中，溶劑蒸發(fā)和金屬鹽熱解在瞬間同時發(fā)生，從而直接合成氧化物粉末的方法。該方法也稱為噴霧焙燒法、火焰噴霧法、溶液蒸發(fā)分解法等。2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理氣相制粉法有兩種：一種是系統(tǒng)中不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的蒸發(fā)-凝聚法（PVD）；另一種是氣相化學(xué)反應(yīng)法(CVD)。1. 蒸發(fā)-凝聚法2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理2022-3-15河南省精品課程陶瓷工藝原理n從氣相析出的固相形態(tài)隨著反