第二章粉体的制备与合成

1、2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理一、粉体颗粒n粉体颗粒指在物质的结构不发生改变的情况下，分散或细化得到的固态基 本颗粒。n一次颗粒指没有堆积、絮联等结构的最小单元的颗粒。n二次颗粒指存在有在一定程度上团聚了的颗粒。n团聚一次颗粒之间由于各种力的作用而聚集在一起称为二次颗粒的现象。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理218)(Dgfsstk2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理频率分布曲线 累积分布曲线 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷

2、工艺原理续表2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2.3.1 机械冲击式粉碎（破碎） 一、鄂式破碎机 (a) 简单摆动型 (b)复杂摆动摆动型 (c)综合摆动型1-定颚；2-动颚；3-推动板；4-连杆；5-偏心轴；6-悬挂轴n主要用于块状料的前级处理。n设备结构简单，操作方便，产量高。 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n按用途可分为粗碎（旋回破碎机）和细碎（菌形破碎机）两种n按结构又可分为悬挂式和托轴式

3、两种。n圆锥破碎机的优点是： 产能力大，破碎比大， 单位电耗低。n缺点是：构造复杂，投资费用大，检修维护较困难。 1-动锥；2-定锥；3-破碎后的物料；4-破碎腔2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理锤式破碎机和反击式破碎机主要是利用高速冲击能量的作用使物料在自由状态下沿其脆弱面破坏，因而粉碎效率高，产品粒度多呈立方块状，尤其适合于粉碎石灰石等脆性物。1-高速转子；2-板锤；3-反击板2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n在轮碾机中，物料原料在碾盘与碾轮之间的相对滑动及碾轮的重力作用下被研磨压碎。碾轮越重尺寸越大，粉碎力越强。n轮碾机常

4、可分为轮转式和盘转式两种 轮碾机粉碎效率较低，但它在粉磨过程中同时具有破揉和混合作用，从而可改善物料的工艺性能；同时碾盘的碾轮均可用石材制作，能避免粉碎过程中出铁质掺入而造成物料的污染；另外，可较方便地控制产品的粒度。16-固定小刮板；17-固定大刮板；18-刮板架；19-栏杆 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理1-电动机；2-离合器操纵杆；3-减速器；4-摩擦离合器；5-大齿圈；6-筒身；7-加料口；8-端盖；9-旋塞阀；10-卸料管；11-主轴头；12-轴承座；13-机座；14-衬板；15-研磨n当筒体旋转时带动研磨体旋转，靠离心力和摩擦力的作用，将磨球带到一定高度。当离心力小于

5、其自身重量时，研磨体下落，冲击下部研体及筒壁，而介于其间的粉料便受到冲击和研磨。n球磨机对粉料的作用可以分成两个部分。一是研磨体之间和研磨体与筒体之间的研磨作用；二是研磨体下落时的冲击作用。 n进料粒度为6mm，球磨细度为1.50.075 mm。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理一般情况下用不同大小的瓷球研磨普通陶瓷坯料时，料：球：水的比例约为1: (1.52.0): (0.81.2)。目前生产中趋向于增多磨球，减少水分，从而提高研磨效率的方法。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理行星式研磨有以下显著特点：n（1）进料粒度：980 m左右；出料粒度：小于74 m (最小粒 度

6、可达0.5m)。n（2）球磨罐转速快(不为罐体尺寸所限制)，球磨效率高。公转：37250 r/min，自转78527 r/min。n（3）结构紧凑，操作方便。密封取样，安全可靠，噪声低，无污染，无损耗。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理振动粉碎效率的影响因素na、频率和振幅nb、研磨体的比重、大 小、数量nc、添加剂 振动频率与粉料比表面积的关系 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理行星式振动磨示意图2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理1 梅花架； 2 辊子； 3 磨环； 4 铲刀； 5 给料部； 6 返回风箱；7 排料部 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理

7、扁平式气流粉碎机管道式气流粉碎机 1顶盖；2管子；3盖板；4管子；5缝隙通道；6导向环；7环；8底板；9喷嘴；10磨室；11管子；12出料口2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n进料粒度约在0.1 mm之间， 出料细度可达m左右。n优点：不需要任何固体研磨介质，故可以保证物料的纯度；在粉碎过程中，颗粒能自动分级，粒度较均匀；能够连续操作，有利于生产自动化。n缺点是耗电量大，附属设备多；干磨时，噪音和粉尘都较大。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理 连续湿式搅拌磨 间歇干式搅拌磨进料粒度应在1 mm以下，出料粒度为0.1 m。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n搅拌研磨

8、具有下列特点：n(1)研磨时间短、研磨效率高，是滚筒式磨的10倍。n(2)物料的分散性好，微米级颗粒粒度分布非常均匀。n(3)能耗低，为滚筒式磨机的l/4。n(4)生产中易于监控，温控极好。n(5)对于研磨铁氧体磁性材料，可直接用金属磨筒及钢球介质进行研磨。n进料粒度应在1 mm以下，出料粒度为0.1 m。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n粉碎原理：利用固定磨子(定子)和高速旋转磨体(转子)的相对运动产生强烈的剪切、摩擦和冲击等力。被处理的料浆通过两磨体之间的微小间隙，在上述各力及高频振动的作用下被有效地粉碎、混合、乳化及微粒化。n进料粒度为1mm，出料粒度可达1m以下。2022-

9、6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理表面活性物质对钛酸钙瓷料比表面积的影响 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2.4.1 固相法 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n醇盐水解制备超微粉体的工艺过程包括两部分，即水解沉淀法和溶胶凝胶

10、法。n金属醇盐是用金属元素置换醇中羟基的氢的化合物总称，通式为M(OR)n，其中M代表金属元素，R是烷基（羟基）。金属醇盐由金属或者金属卤化物与醇反应合成，它很容易和水反应生成氧化物、氢氧化物和水化物。氢氧化物和其它水化物经煅烧后可以转化为氧化物粉体。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理溶剂蒸发法以金属盐溶液制备超微粉体 2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理冰冻干燥法原料及实验装置（a）冰冻装置；（b）真空干燥装置2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理（3）喷雾热解法喷雾热解法是将金属盐溶液喷雾至高温气氛中，溶剂蒸发和金属盐热解在瞬间同时发生，从而直接合成氧化物粉末的方法。该方法也称为喷雾焙烧法、火焰喷雾法、溶液蒸发分解法等。2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理气相制粉法有两种：一种是系统中不发生化学反应的蒸发-凝聚法（PVD）；另一种是气相化学反应法(CVD)。1. 蒸发-凝聚法2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理2022-6-25河南省精品课程陶瓷工艺原理n从气相析出的固相形态随着反