China Powder Network News Das Pressformen als wichtige Formmethode bei der Herstellung von Hochleistungskeramik wird immer häufiger eingesetzt. Da für seine Herstellung immer feinere Rohmaterialien erforderlich sind, ist es zur Verbesserung der Fließfähigkeit des Porzellanmaterials, zur Verbesserung der Sinterleistung und zur Verringerung der Sintertemperatur erforderlich, das Aluminiumoxidpulver in falsche Teilchen, dh granuliertes Pulver, umzuwandeln , um das Modell gleichmäßig auszufüllen und den Rohling zu verbessern. Die Formdichte des Körpers stellt die Sinterdichte sicher, nachdem das Porzellan geformt wurde. Im Produktionsprozess von Aluminiumoxid-Keramikprodukten ist die Granulierung eines der grundlegendsten und wichtigsten Glieder.
Häufig verwendete Granulationsmethoden
1. Allgemeines Granulationsverfahren
Bei diesem Verfahren wird dem Pulver direkt Weichmacher zugesetzt und die Pellets werden durch Mischen und Sieben gewonnen. Der Vorteil des allgemeinen Granulierungsverfahrens besteht darin, dass es einfach zu handhaben ist, aber das Problem besteht darin, dass die Qualität des Pellets schlecht ist, die Größe der Kugel unterschiedlich ist und die Kugelform nicht gut ist.
2. Druckgranulationsverfahren
(1) Trockenpressgranulation
Die Trockenpressgranulierung bezieht sich auf den Prozess, bei dem Pulver durch eine Form geformt und anschließend zerkleinert und kugelförmig gemacht wird. Die spezifischen Schritte der Trockenpressgranulierung sind: Vorpressen, Fördern → Walzformen → Zerkleinern und Granulieren.
Die Trockenpressgranulierung hat die Vorteile einer hohen Granulationseffizienz und niedriger Produktionskosten. Insbesondere im Vergleich zu einigen Granulationsverfahren, wie der Sprühgranulation, ist der für die Trockenpressgranulation erforderliche Gehalt an Bindemittel sehr gering, was die Probleme der geringen Sinterdichte und der vielen Poren, die durch das Bindemittel verursacht werden, reduzieren kann.
(2) Kaltisostatische Pressgranulation
Die kaltisostatische Pressgranulierung ist der Trockenpressgranulierung ähnlich. Der Unterschied besteht darin, dass das Keramikpulver, nachdem es in eine bestimmte Form gegeben wurde, in eine kaltisostatische Pressvorrichtung gegeben wird. Kaltisostatisches Pressen nutzt die inkompressiblen Eigenschaften flüssiger Medien und die Eigenschaften einer gleichmäßigen Druckübertragung, die einen gleichmäßigen Druck auf die Probe aus allen Richtungen realisieren und sicherstellen können, dass der Druck, den das Pulver in alle Richtungen erhält, gleichmäßig ist und die Größe ist unverändert. Das Pulver wird durch ein kaltisostatisches Pressverfahren zu einem Grünkörper gepresst und dann durch einen Brecher zerkleinert und gesiebt, um den Granulierungsprozess abzuschließen.
3. Sprühgranulationsverfahren
Das Sprühgranulationsverfahren besteht darin, den Rohling und den Weichmacher zu mischen, um eine Aufschlämmung mit einem bestimmten Feststoffgehalt zu bilden, und die Aufschlämmung dann mit einem Sprühgerät zur Zerstäubung in den Granulationsturm zu sprühen, um kugelförmige Teilchen mit besserer Fließfähigkeit zu erhalten. Dieses Verfahren hat eine große Ausbeute und ist für die industrielle Produktion geeignet.
(Herstellungsverfahren Sprühgranulation)
In der Produktion kann die Sprühgranulation eine erneute Agglomeration oder Sedimentation jeder Komponente in der Aufschlämmung vermeiden, so dass die Aufschlämmung gleichförmig gehalten werden kann; Gleichzeitig kann die Aufschlämmung gleichmäßig zerstäubt werden und es können kugelförmige Teilchen mit gleichmäßiger Teilchengrößenverteilung und guter Fließfähigkeit erhalten werden. Solche Teilchen haben hervorragende Formungs- und Sintereigenschaften, die dazu beitragen, schließlich einen Sinterkörper mit hoher Dichte und hoher Biegefestigkeit zu erhalten.
4. Gefriertrocknungsmethode
Bei diesem Verfahren wird die Metallsalzlösung in die organische Flüssigkeit gesprüht, die sofort eingefroren werden kann. Das gefrorene Material wird dann in einer Umgebung mit niedriger Temperatur und niedrigem Druck sublimiert, dehydriert und thermisch zersetzt, und schließlich wird das gewünschte Pulver erhalten. Die durch dieses Verfahren erhaltenen Teilchen haben eine einheitliche Zusammensetzung und gute Formungs- und Sintereigenschaften. Dieses Verfahren ist jedoch nicht für die Massenproduktion in der Industrie geeignet und wird hauptsächlich in der Laborgranulierung verwendet.
Granulierte Pulverteilchenform und -bildungsgründe
Die Qualität der Teilchenform des Aluminiumoxid-Keramikgranulationspulvers wirkt sich direkt auf die Fließfähigkeit und Schüttdichte des Produkts aus. Änderungen der Fließfähigkeit und der Schüttdichte führen zu Änderungen der Kompaktdichte des Grünkörpers, was wiederum die Änderungen der Brenndichte und der Schrumpfungsrate der Keramik beeinflusst. Wie sichergestellt werden kann, dass das granulierte Pulver eine gute Partikelform hat, ist daher ein Problem, das im Produktionsprozess gelöst werden muss.
Die flüssigste Partikelform sollte kugelförmig sein. Jedoch neigt das granulierte Pulver während des Herstellungsverfahrens aus verschiedenen Gründen dazu, eine nichtsphärische Form zu bilden. Es gibt vier typische Formen von granulierten Pulverpartikeln:
(Vier Formen von granuliertem Aluminiumoxidpulver)
(1) mittelfester Typ: sphärische Form: die beste Form; Apfelform mit flachem Kern auf der Kugel, obwohl nicht so ideal wie eine Kugelform, ist es immer noch eine gute Form in der industriellen Großproduktion.
(2) Gebrochener Typ: Die Teilchen sind gebrochene Teile.
(3) Bindungstyp: Im leichten Fall haften ein oder mehrere kleine Teilchen um ein großes Teilchen, und im schwereren Fall haften viele Teilchen unterschiedlicher Größe zu einer Gruppe zusammen.
(4) Hohler Typ: Je nach Grad gibt es eine hohle Form mit einer tiefen Grube auf der Kugel; Es gibt eine Perlenform mit einem Durchgangsloch in der Mitte.
Gebrochener Typ, hohler Typ und gebundener Typ sind alle Partikel mit schlechter Form.
(1) Es gibt zwei Hauptgründe für die Bildung des gebrochenen Typs: Einer ist, dass sich die harte Schale auf der Partikeloberfläche zu schnell bildet und der Innendruck zu hoch ist, wodurch die Kugel explodiert und Fragmente bildet; Verursacht durch Rollen oder Quetschen, verursacht durch äußere Krafteinwirkung. Der Grad der Fragmentierung hängt mit der mechanischen Festigkeit der Partikel zusammen, und diejenigen mit geringer Festigkeit können leicht gebrochen werden.
(2) Der Grund für die Bildung des hohlen Typs: In dem Trockenturm der Sprühtrocknung gibt es eine Einlasstemperatur von 300-400 Grad C, ein Aufschlämmungströpfchen wird durch die Sprühpistole versprüht und fällt bei a bestimmte Höhe und wird dabei getrocknet. . Aufgrund der hohen Temperatur trocknet die Oberfläche der Aufschlämmung schnell, und die Bindemittel- und Mikropulverpartikel auf der Oberfläche verbinden sich zu einer harten Schale, die die Oberfläche der Kugel verschließt, und die innere Feuchtigkeit verdampft weiterhin schnell, um die Luft zu bilden Druck in der Kugel. Wenn der Luftdruck ein bestimmtes Niveau erreicht, platzt das Gas von der Schwachstelle durch die Kugel und hinterlässt ein Loch in der Kugel.
(3) Es gibt drei Gründe für die Bildung des Bindungstyps: Die Sprühpistole ist nicht gut zerstäubt; der Luftstrom im Granulationsturm ist turbulent und unregelmäßig; die Aufschlämmung ist zu dünn oder die Sprühmenge zu groß.
Heutzutage, in der heutigen Ära der schnellen Entwicklung von Wissenschaft und Technologie, wird die Pulvergranulationstechnologie als Hauptmethode der Pulver- und Granulatverarbeitung immer wichtiger, wobei der Schwerpunkt auf dem Umweltschutz und der Verbesserung des Automatisierungsgrades der Produktion liegt Prozess und die spezifischen Anforderungen des Produktionsprozesses. Es zeigt, dass die Granulierung von Pulverprodukten weltweit zu einem unvermeidlichen Trend der Pulvernachbearbeitungstechnologie geworden ist.
Referenzquelle:
[1] Zhang Benqing. Ursachen und Vorbeugung einer schlechten Form von Aluminiumoxid-Keramik-Granulatpulver
[2] Liang Yue. Oberflächenmodifikationsbehandlung von Zirkonoxidpulver
[3] Wang Tengfei et al. Forschungsfortschritt bei der Granulation von Siliziumnitrid-Keramikpulver
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