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獲取納米級陶瓷粉體,如何研磨?

獲取納米級陶瓷粉體,如何研磨?
米淇MITR  2019-08-19  |  閱讀:6066

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客戶提問:我的材料是陶瓷,進料粒度是顆粒狀,大概3mm,需要獲取到100nm的粉體,如何研磨?

米淇解答:根在研磨方案出來之前,我需要了解幾個參數,

一、對納米單位是否有足夠的認識,之前很多客戶說要磨到納米級,但是實際我們做出10um就足夠滿足了他們的實驗要求了,這類就是屬于納米單位沒有實際的概念.

二、要到納米級材料要有以下進度,,對于行星球磨機而已,我們通常會將他的粒徑分布做以下等級區分,毫米-微米(75um-10um)-亞微米(10um-3um)-納米(3um-1nm),通常毫米到微米是一個非常順利的過程,但是從微米-亞微米開始有一定的影響因子,比如罐壁光潔度不高的球磨罐容易出現沾壁,比如熔點較低的材料此時會因為溫度過高出現冷焊,粉體自身含水量過高那么這個粒徑的粉體也會受水分子影響導致粉體結塊,更或者是粉體自身的靜電也會讓粉體粘覆在研磨球及研磨罐的壁上,以上種種因素所看,將會有50%的物料止步不前,需要及時的調整研磨方案來進行實驗,如更換罐體表面光潔度較高的材質,烘干樣品的水分,降低球磨機工作時的溫度,或者提供分散介子來輔助粉體的研磨,總體來說,干磨多數的物料是在3um-10um這個階段,濕磨條件較為寬裕,通常都能達到納米級,但于粉體而已,能干磨盡量干磨,減少后續的處理工藝是眾多實驗的選擇.

三,根據多年來對不同領域的材料探索,有幾個方案可供參考

案例一,3mm的陶瓷材料,需要獲取200目(75um)的粉體,干磨

選型:行星球磨機YXQM系列+剛玉罐+氧化鋯球

選型特點:性價比高,3-5分鐘內可直接獲取到這個粒徑的粉體,缺點是剛玉罐的磨損比其他材質相對較大,對于純度有要求的可參考其他案例選型。

案例二,3mm的陶瓷材料,需要獲取1000目(13um)的粉體,干磨

選型參考:行星球磨機YXQM系列+氧化鋯罐+氧化鋯球

選型特點:成本相對于剛玉罐來說會更高一些,但是獲取的粉體各方面的優質性更強,注意此方案的研磨過程中前期3mm進料需要將轉速提供到破碎轉速,按我們YXQM-4L機型來參考,需要3分鐘400轉(公轉),后面的研磨可以降低到320左右.

案例三,3mm的陶瓷材料,需要獲取5000目(2.5um)的粉體,同樣是干磨

選型參考:行星球磨機YXQM系列+氧化鋯罐+氧化鋯球   聚氨酯罐+納米研磨球配比

此案例特點是要分兩步進行,前期通過氧化鋯罐+氧化鋯球的初級研磨,粉體多數進入到了15-5um之間,再需要研磨下去,會出現粘壁現象,建議此時將粉體篩出,用聚氨酯罐來做超細研磨,為何選擇兩步來研磨,主要的原因是陶瓷進入10um是屬于粉體自身團結界點,罐比沒有較高的光潔度都會讓粉體粘壁,盡管氧化鋯的光潔度已經夠高,可依然會存在粘壁現象,而聚氨酯罐作為所有罐體光潔度最高的一個材質,具有不可替代的一個作用,且此時的研磨球配比降低到1-3mm,通過此類的方案研磨,可讓粉體進入3um左右,再繼續下去粉體的進度空間不大,主要還是粘壁問題,除非此類的陶瓷表面活動性較強,方可再次干磨到納米級.

以上方案僅供參考,每個實驗要求不同,結果不同,不可完全模擬.


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