Циркония измельчения и дисперсии

Контрактное производство для шлифования и дисперсии

После мокрой формовки и спекания конечные продукты обладают исключительными характеристиками из-за тонкой и однородной зерновой структуры и высокой плотности спекающего тела. Эти свойства приводят к более высоким электрическим, оптическим, магнитным и механическим характеристикам по сравнению с материалами, которые не подвергались дисперсии. Кроме того, шлаки, образующиеся после измельчения и дисперсии, при их смешивании с связующими устройствами и нанесении в качестве покрытий, имеют гладкие поверхности без растрескивания, что дополнительно повышает их электрические, оптические, магнитные и механические свойства. Это подчеркивает исключительную важность процессов измельчения и дисперсии.

Проведение различия между шлифованием и дисперсией

Шлифование и рассеивание часто путают, но они связаны с различными процессами. Измельчение означает уменьшение содержания крупных первичных частиц или крупнодисперсных вторичных частиц (агрегатов(1) на более мелкие вторичные или первичные частицы или даже более мелкие первичные частицы. С другой стороны, дисперсия предполагает отделение агломерационных первичных или вторичных частиц, вызванных действием сил ван дер ваалов (электростатических сил), без необходимости уменьшения их размера. Проще говоря, шлифование предполагает разрыв химических связей. На рис. 1 показаны первичные, вторичные и третичные частицы, в то время как на рис. 2 и 3 показаны сканирующие электронные микроскопы (гэм), на которых агломераты рассеиваются без изменения размера первичных и вторичных частиц, а силикатный порошок после шлифования, на котором первичные частицы значительно уменьшаются по размеру, что представляет собой типичные примеры рассеивания и шлифования. Очевидно, что дисперсирование требует меньших механических усилий, но опирается на растворители, создавая более активные поверхности, требующие применения дисперсирующих веществ для предотвращения повторного агломерации, что делает его несколько похожей на шлифование. Поэтому эти процессы часто обсуждаются вместе в силу их сходства.

Важность дисперсии

Многие клиенты покупают порошковые материалы, особенно наноматериалы, и часто не достигают желаемой функциональности из-за недостаточной дисперсии до использования.

Пример 1: спекание

Надлежащим образом рассеянный порошок 0,3um B.. B. Al..2О (1)3 (рис. 1) может достичь 99% теоретической плотности при формировании влаги и спекании при 1390°C. C.. C.. C., при среднем росте зерна только около 2um (рис. 2). С другой стороны, нерассеянный порошок (рис. 3), обработанный с использованием сухого формования, достигает спелой плотности 97,6% от теоретической плотности при 1600 гранус, при этом рост зерна в среднем составляет около 5 МКМ (рис. 4), наряду с аномальным ростом зерна.

Пример 2: бумага с блестящим струйным покрытием

Надлежащим образом рассеянный 40нм порошок алоха (рис. 5), смешиваемый с PVA в соответствующих пропорциях и покрытый на пэ бумаге, приводит к безтрещинному и очень глянцевому фильму (рис. 6). В отличие от этого, нерассеянный порошок (рис. 7), непосредственно смешанный с пва и покрытый пэ бумагой (рис. 8), приводит к трещинам и утушению покрытия.

Пример 3: прозрачное покрытие ато

Надлежащим образом рассеянный 40нм порошок ато (рис. 9), смешанный с PVA в соответствующих пропорциях и покрытый стеклом, обеспечивает весьма прозрачное и единообразное покрытие (рис. 10). С другой стороны, нерассеянный порошок (рис. 11), непосредственно смешанный с пва и покрытый стеклом (рис. 12), приводит к низкой прозрачности и неравномерному покрытию.

Условия для шлифовальных материалов

Возможность грунта зависит от твердости материала, причем твердость как твердого, так и мягкого материала оценивается на основе твердости мох. Большинство циркониевых шлифовальных шаров, используемых в настоящее время, изготовлены из YSZ (yttria- стабилизированный циркония), который имеет твердость Министерство здравоохранения и социального обеспечения около 9 (- я знаю. 1800). Материалы с твердостью Mohs 7 (К. К.noop 800) или выше считаются твердыми материалами и, исходя из нашего опыта, не могут быть эффективно заземлены. Материалы с твердостью мохс 7 или ниже классифицируются как мягкие материалы и могут быть грунтовыми. Как показано на рис. 2-4 в различии между шлифованием и рассеиванием, твердые материалы, такие как α-Al2О (1)3, могут быть только рассеяны, а не измельчены, в то время как мягкие материалы, такие как На английском языкеО (1)2, могут быть эффективно измельчены и очищены. В таблице 1 приведена информация о твердости некоторых распространенных материалов.

Формула твердости Mohs модифицированная Mohs (Knoop)

Механические силы воздействия

На рис. 1 показаны общие методы шлифования и их влияние на уменьшение размера частиц. При шлифовании и дисперсии используются методы фрезерования шаров и фрезерования бусин. Циркониевые шлифовальные шары в результате взаимных столкновений и силы сдвига, возникающие в результате их смещения и вращения, очищают порошок, как показано на рис. 2 и 3. Размер, до которого может быть очищен порошок, зависит от размера циркониевых шлифовальных шаров. В настоящее время нано-шлифовальные и дисперсионные станки с использованием циркониевых шлифовальных шаров 300um могут измельчать порошки до размеров от 100 до 200 нм, в то время как циркониевые шары 50um могут измельчать порошки до размеров от 30 до 80 нм.

Ii. Дисперсанты

Для поддержания стабильной дисперсии порошков крайне важно не допустить их повторной агломерации и сокращения площади (активности) их поверхности. Во время измельчения и дисперсии, когда агломераты или связи между частицами разорваны, площадь поверхности увеличивается. В то время как частицы с подобными зарядом на их поверхностях будут отталкивать друг друга, потенциал, как правило, находится в диапазоне от 1 до 10 мв, что недостаточно для предотвращения повторной агломерации порошка. Кроме того, растворитель, присутствующие на порошковой поверхности в ходе повторной агломерации, может оказаться в ловушке между частицами, что повышает вязкость системы. Например, на рис. 1 показана взаимосвязь между вязкостью и потенциалом при добавлении полиакрилата глиноземной навозной жижи в 50 % объема, при этом подчеркивается, что вязкость может превышать 10 000 хп при отсутствии электролита/диспергента/поверхностно-активного вещества.

Стабильность дисперсии достигается за счет внедрения соответствующих электролитов, дисперсантов и пав для обеспечения того, чтобы потенциал превышал ±25mV. Это эффективно стабилизирует дисперсию порошковых субагломератов и значительно снижает вязкость до уровня ниже 50 хп. На рис. 2 и 3 показана схематическая схема адсорбции порошковой поверхности электролитов, дисперсантов и пав и их связь со стабильностью дисперсии. Это явление можно описать с помощью теории двойного слоя гуи-чапман, в которой пороховые поверхности адсорбируют электролиты, диспергенты и пав с противолежащими электрическими зарядами. Впоследствии адсорбция снижается до обычных уровней за счет диффузии по мере увеличения расстояния, образуя диффузный слой, что приводит к образованию электрического двойного слоя, как показано на рис. 4.