【會(huì)議報(bào)告】粒度分析在陶瓷生產(chǎn)中的重要性
對(duì)陶瓷制造而言,原料是基礎(chǔ),成形是條件,燒成是關(guān)鍵。各種陶瓷原料因其成因不同、質(zhì)地條件各異,導(dǎo)致其化學(xué)成分、礦物組成、工藝性易出現(xiàn)波動(dòng)。陶瓷粉末顆粒尺寸及其分布的表征與分析是陶瓷粉體研究的基礎(chǔ),且陶瓷粉末顆粒尺寸及分布直接影響陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量,因此對(duì)陶瓷粉體粒徑尺寸和分布的精確掌握至關(guān)重要。
01
控制原料質(zhì)量
在陶瓷生產(chǎn)中,對(duì)進(jìn)廠原料的細(xì)度進(jìn)行控制是常見做法。原料的細(xì)度對(duì)陶瓷制品的性能影響顯著,例如剛玉瓷,當(dāng)5μm的粉體顆粒含量超過10%-15%時(shí),可能會(huì)影響其燒結(jié)性。
02
確定原料的加工參數(shù)
陶瓷原料球磨加工時(shí)間的長(zhǎng)短,不僅決定粉料的細(xì)度及粒度的分布情況,還影響生產(chǎn)時(shí)的能耗、成本、效率等。通過粒徑分析檢測(cè),可合理設(shè)置球磨加工的料球比和球磨時(shí)間,從而既保證產(chǎn)品質(zhì)量,又降低成本。
03
優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工藝參數(shù)
原料細(xì)度在陶瓷生產(chǎn)過程中的影響不容忽視,它對(duì)成型、排蠟、燒成等工序及產(chǎn)品致密度有較大影響。例如,使用激光粒度分析儀,其測(cè)試操作簡(jiǎn)單快捷、準(zhǔn)確度高,可以對(duì)每一批原料加工的粉體粒度進(jìn)行測(cè)試,同時(shí)對(duì)成型、排蠟、燒成工藝進(jìn)行跟蹤、檢查、分析,總結(jié)出較為合理的粒度及其分布情況的控制指標(biāo)。
粉體粒度的測(cè)試方法多樣,傳統(tǒng)方法如篩分法、顯微鏡法、沉降法等存在操作繁瑣、測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)等缺點(diǎn),已無(wú)法滿足現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研的需求。
激光粒度分析法基于激光照射適當(dāng)分散顆粒所產(chǎn)生的衍射與散射現(xiàn)象與衍射原理,儀器用特殊集成電路探測(cè)器從顆粒衍射環(huán)中取出衍射光能訊息。激光衍射法具有測(cè)量范圍寬、粒度分析快、重現(xiàn)性較好、非破壞性以及可實(shí)現(xiàn)在線測(cè)量和樣品回收等特點(diǎn),因此在近20年間迅速推廣,成為應(yīng)用最廣泛的粉體檢測(cè)裝備。通過激光粒度儀對(duì)顆粒粒度的檢驗(yàn),我們能了解固體顆粒的分布及其粒徑大小,從而研究顆粒對(duì)陶瓷性質(zhì)和質(zhì)量的影響。
動(dòng)態(tài)光散射,即DLS,由于顆粒實(shí)時(shí)進(jìn)行的布朗運(yùn)動(dòng),產(chǎn)生的散射光會(huì)隨時(shí)間波動(dòng),檢測(cè)器將散射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電流信號(hào),再通過一系列運(yùn)算處理,得到顆粒在溶液中擴(kuò)散的速度信息,即擴(kuò)散系數(shù)。通過Stokes-Einstein方程可以得到粒徑大小及其分布。其優(yōu)點(diǎn)在于適用于所有能夠穩(wěn)定存在于溶液中做布朗運(yùn)動(dòng)的顆粒。
在陶瓷粉體粒徑檢測(cè)時(shí),應(yīng)充分分析各粉體粒徑檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合最優(yōu)檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試。同時(shí),粉體粒度測(cè)試技術(shù)正朝著測(cè)試下限低、測(cè)試范圍廣、測(cè)試準(zhǔn)確度和精確度高、重現(xiàn)性好的方向發(fā)展。
中國(guó)粉體網(wǎng)將于2023年12月20-21日在湖北宜昌舉辦“第六屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”,屆時(shí),丹東百特儀器有限公司高級(jí)應(yīng)用工程師郭志斌將帶來題為《粒徑檢測(cè)在陶瓷領(lǐng)域的應(yīng)用和解決方案》的報(bào)告。該報(bào)告將從原理解析和應(yīng)用實(shí)例的角度,深入分析粒徑檢測(cè)技術(shù)在陶瓷領(lǐng)域的關(guān)鍵作用。