Cerameg
Mae serameg alwmina yn fath o ddeunydd serameg sy'n gwrthsefyll traul, yn gwrthsefyll cyrydiad ac yn gryfder uchel. Fe'i defnyddir yn helaeth ac ar hyn o bryd dyma'r categori serameg strwythurol tymheredd uchel a ddefnyddir fwyaf. Er mwyn ffurfio cynhyrchiad màs a bodloni gofynion ymddangosiad cynnyrch rheolaidd, swm malu bach a malu mân hawdd, mae'n angenrheidiol iawn dewis y dull ffurfio o wasgu sych. Mae mowldio cywasgu yn ei gwneud yn ofynnol bod y gwag yn bowdr gyda graddiad penodol, gyda llai o leithder a rhwymwr. Felly, rhaid sychu a gronynnu slyri'r swp ar ôl melino pêl a malu mân i gael y powdr gyda hylifedd gwell a dwysedd swmp uwch. Mae gronynnu sychu chwistrellu wedi dod yn ddull sylfaenol ar gyfer cynhyrchu serameg adeiladu a serameg newydd. Mae gan y powdr a baratoir gan y broses hon hylifedd da, cyfran benodol o ronynnau mawr a bach, a dwysedd swmp da. Felly, sychu chwistrellu yw'r dull mwyaf effeithiol o baratoi powdr wedi'i wasgu'n sych.
Mae sychu chwistrellu yn broses lle mae deunyddiau hylifol (gan gynnwys slyri) yn cael eu atomeiddio ac yna'n cael eu trosi'n ddeunyddiau powdr sych mewn cyfrwng sychu poeth. Mae'r deunyddiau'n cael eu atomeiddio'n ddiferion niwl sfferig mân iawn, oherwydd bod y diferion niwl yn fân iawn a bod y gymhareb arwynebedd i gyfaint yn fawr iawn, mae'r lleithder yn anweddu'n gyflym, ac mae'r prosesau sychu a gronynnu yn cael eu cwblhau mewn amrantiad. Gellir rheoli maint y gronynnau, cynnwys lleithder a dwysedd swmp y deunyddiau trwy addasu paramedrau'r gweithrediad sychu. Gellir cynhyrchu powdr sfferig gydag ansawdd unffurf ac ailadroddadwyedd da trwy fabwysiadu technoleg sychu chwistrellu, gan fyrhau'r broses gynhyrchu powdr, hwyluso cynhyrchu awtomatig a pharhaus, a bod yn ddull effeithiol ar gyfer paratoi deunyddiau powdr sych ceramig alwmina mân ar raddfa fawr.
2.1.1 Paratoi Slyri
Ychwanegir yr alwmina diwydiannol o'r radd flaenaf gyda phurdeb o 99% gyda thua 5% o ychwanegion i baratoi deunydd porslen 95%, a chynhelir melino pêl yn ôl y gymhareb deunydd: pêl: dŵr = 1: 2: 1, ac ychwanegir rhwymwr, dadflocwlydd a swm priodol o ddŵr i baratoi slyri ataliad sefydlog. Mesurir y gludedd cymharol gyda mesurydd llif syml i bennu cynnwys solid mwd priodol, math a dos dadflocwlydd.
2.1.2 Proses sychu chwistrellu
Y prif baramedrau proses rheoli yn y broses sychu chwistrellu yw: a). Tymheredd allfa'r sychwr. Yn gyffredinol, caiff ei reoli ar 110 ℃. b). Diamedr mewnol y ffroenell. Defnyddiwch blât agoriad 0.16mm neu 0.8mm. c), Gwahaniaeth pwysau gwahanydd seiclon, rheolydd ar 220Pa.
2.1.3 Arolygu Perfformiad Powdr ar ôl Sychu Chwistrell
Dylid cynnal pennu lleithder yn unol â dulliau cyffredin pennu lleithder ceramig. Y gronynArsylwyd morffoleg a maint gronynnau gan ficrosgop. Profir hylifedd a dwysedd swmp powdr yn unol â safonau arbrofol ASTM ar gyfer hylifedd a dwysedd swmp powdr metel. Y dull yw: o dan yr amod nad oes dirgryniad, mae 50g o bowdr (cywir i 0.01g) yn mynd trwy wddf twndis gwydr gyda diamedr o 6mm a hyd o 3mm ar gyfer ei hylifedd; O dan yr amod nad oes dirgryniad, mae'r powdr yn mynd trwy'r un twndis gwydr ac yn disgyn i gynhwysydd 25mm o uchder o'r un twndis gwydr. Y dwysedd nad yw'n dirgrynu yw'r dwysedd pacio rhydd.
3.1.1 Paratoi slyri
Gan ddefnyddio'r broses gronynniad sychu chwistrell, mae paratoi slyri yn allweddol. Bydd cynnwys solidau, mânder a hylifedd mwd yn effeithio'n uniongyrchol ar allbwn a maint gronynnau powdr sych.
Gan fod powdr y math hwn o borslen alwmina yn ddiffrwyth, mae angen ychwanegu swm priodol o rwymwr i wella perfformiad ffurfio'r bwlch. Sylweddau organig a ddefnyddir yn gyffredin fel dextrin, alcohol polyfinyl, carboxymethylcellulose, polystyren, ac ati. Dewiswyd alcohol polyfinyl (PVA), rhwymwr sy'n hydoddi mewn dŵr, yn yr arbrawf hwn. Mae'n fwy sensitif i leithder amgylcheddol, a bydd newid lleithder amgylcheddol yn effeithio'n sylweddol ar briodweddau powdr sych.
Mae gan alcohol polyfinyl lawer o wahanol fathau, gwahanol raddau o hydrolysis a gradd polymerization, a fydd yn effeithio ar y broses sychu chwistrellu. Bydd ei radd hydrolysis gyffredinol a'i radd polymerization yn effeithio ar y broses sychu chwistrellu. Fel arfer, ei ddos yw 0,14 - 0,15%. Bydd ychwanegu gormod yn achosi i'r powdr gronynniad chwistrellu ffurfio gronynnau powdr sych caled i atal gronynnau rhag anffurfio yn ystod y gwasgu. Os na ellir dileu nodweddion y gronynnau yn ystod y gwasgu, bydd y diffygion hyn yn cael eu storio yn y corff gwyrdd ac ni ellir eu dileu ar ôl eu tanio, a fydd yn effeithio ar ansawdd y cynnyrch terfynol. Bydd ychwanegu rhy ychydig o gryfder gwyrdd rhwymwr yn cynyddu'r golled weithredol. Mae'r arbrawf yn dangos, pan ychwanegir swm priodol o rwymwr, bod adran y biled gwyrdd yn cael ei harsylwi o dan y microsgop. Gellir gweld, pan gynyddir y pwysau o 3Mpa i 6Mpa, bod yr adran yn cynyddu'n llyfn, ac mae nifer fach o ronynnau sfferig. Pan fydd y pwysau yn 9Mpa, mae'r adran yn llyfn, ac yn y bôn nid oes unrhyw ronynnau sfferig, ond bydd y pwysau uchel yn arwain at haenu biled gwyrdd. Mae PVA yn cael ei agor tua 200 ℃.
Dechreuwch losgi, a draeniwch tua 360 ℃. Er mwyn diddymu'r rhwymwr organig a gwlychu gronynnau'r biled, ffurfiwch yr haen rhyngol hylif rhwng y gronynnau, gwella plastigrwydd y biled, lleihau'r ffrithiant rhwng y gronynnau a'r ffrithiant rhwng y deunyddiau a'r mowld, hyrwyddo cynnydd dwysedd y biled wedi'i wasgu a homogeneiddio'r dosbarthiad pwysau, a hefyd ychwanegu'r swm priodol o blastigydd, a ddefnyddir yn gyffredin yw glyserin, asid ethyl oxalig, ac ati.
Gan fod y rhwymwr yn bolymer macromoleciwlaidd organig, mae'r dull o ychwanegu'r rhwymwr at y slyri hefyd yn bwysig iawn. Y peth gorau yw ychwanegu'r rhwymwr parod at y mwd unffurf gyda'r cynnwys solet gofynnol. Yn y modd hwn, gellir osgoi dod â'r materion organig heb eu toddi a heb eu gwasgaru i'r slyri, a gellir lleihau'r diffygion posibl ar ôl tanio. Pan ychwanegir y rhwymwr, mae'r slyri'n cael ei gynhyrchu'n hawdd trwy felino pêl neu ei droi. Mae'r aer sydd wedi'i lapio yn y diferyn yn y powdr sych, sy'n gwneud y gronynnau sych yn wag ac yn lleihau'r dwysedd cyfaint. Er mwyn datrys y broblem hon, gellir ychwanegu dad-ewynyddion.
Oherwydd gofynion economaidd a thechnegol, mae angen cynnwys solid uchel. Gan fod capasiti cynhyrchu'r sychwr yn cyfeirio at y dŵr anweddu yr awr, bydd y slyri â chynnwys solid uchel yn cynyddu allbwn y powdr sych yn sylweddol. Pan fydd y cynnwys solid yn cynyddu o 50% i 75%, bydd allbwn y sychwr yn cynyddu ddwywaith.
Cynnwys solid isel yw'r prif reswm dros ffurfio gronynnau gwag. Yn y broses o sychu, mae dŵr yn mudo i wyneb y diferyn ac yn cario gronynnau solet, sy'n gwneud rhan fewnol y diferyn yn wag; os yw ffilm elastig athreiddedd isel yn cael ei ffurfio o amgylch y diferyn, oherwydd y cyflymder anweddu isel, mae tymheredd y diferyn yn cynyddu, ac mae'r dŵr yn anweddu o'r rhan fewnol, sy'n gwneud i'r diferyn chwyddo. Yn y ddau achos, bydd siâp pêl y gronynnau yn cael ei ddinistrio, a bydd gronynnau cylchog gwag neu siâp afal neu siâp gellygen yn cael eu cynhyrchu, a fydd yn lleihau hylifedd a dwysedd swmp powdr sych. Yn ogystal, gall slyri â chynnwys solid uchel leihau
Mewn proses sychu fer, gall lleihau'r broses sychu leihau faint o glud sy'n cael ei drosglwyddo i wyneb y gronynnau ynghyd â'r dŵr, er mwyn osgoi bod crynodiad y rhwymwr ar wyneb y gronynnau yn fwy na'r canol, fel bod gan y gronynnau arwyneb caled, ac nad yw'r gronynnau'n anffurfio ac yn malu yn y broses o wasgu a ffurfio, er mwyn lleihau màs corff y biled. Felly, er mwyn cael powdr sych o ansawdd uchel, rhaid cynyddu cynnwys solet y slyri.
Dylai'r slyri a ddefnyddir ar gyfer sychu chwistrellu fod â digon o hylifedd a chyn lleied o leithder â phosibl. Os caiff gludedd y slyri ei leihau trwy gyflwyno mwy o ddŵr, nid yn unig y cynyddir y defnydd o ynni ar gyfer sychu, ond hefyd caiff dwysedd swmp y cynnyrch ei leihau. Felly, mae angen lleihau gludedd y slyri gyda chymorth ceulydd. Mae'r slyri sych yn cynnwys sawl micron neu ronynnau llai, y gellir eu hystyried yn system wasgaru coloidaidd. Mae theori sefydlogrwydd coloidaidd yn dangos bod dau rym yn gweithredu ar y gronynnau ataliad: grym van der Waals (grym Coulomb) a grym gwrthyrru electrostatig. Os yw'r grym yn bennaf yn ddisgyrchiant, bydd crynhoad a fflocwleiddio yn digwydd. Mae cyfanswm yr egni potensial (VT) o'r rhyngweithio rhwng gronynnau yn gysylltiedig â'u pellter, ac yn ystod y cyfnod hwnnw mae VT ar ryw adeg yn swm yr egni disgyrchiant VA a'r egni gwrthyrru VR. Pan fydd VT rhwng gronynnau yn cyflwyno'r egni potensial positif mwyaf, dyma'r system o ddadbolymereiddio. Ar gyfer ataliad penodol, mae VA yn sicr, felly sefydlogrwydd y system yw'r swyddogaethau hynny sy'n rheoli VR: gwefr arwyneb gronynnau a thrwch yr haenau trydan dwbl. Mae trwch y ddwy haen yn gymesur yn wrthdro â gwreiddyn sgwâr y bond falens a chrynodiad yr ïon ecwilibriwm. Gall cywasgu haen ddwbl leihau'r rhwystr potensial rhag fflocwleiddio, felly mae'n ofynnol i'r bond falens a chrynodiad yr ïonau ecwilibriwm yn y toddiant fod yn isel. Y dad-emulsyddion a ddefnyddir yn gyffredin yw HCI, HNO3, NaOH, (CH) 3noh (amin cwaternaidd), GA, ac ati.
Gan fod y slyri sy'n seiliedig ar ddŵr o bowdr ceramig alwmina 95 yn niwtral ac yn alcalïaidd, mae llawer o geulyddion sydd ag effaith wanhau da ar slyri ceramig arall yn colli eu swyddogaeth. Felly, mae'n anodd iawn paratoi'r slyri gyda chynnwys solid uchel a hylifedd da. Mae gan y slyri alwmina diffrwyth, sy'n perthyn i ocsid amffoterig, brosesau daduniad gwahanol mewn cyfryngau asidig neu alcalïaidd, ac mae'n ffurfio statws daduniad gwahanol gyfansoddiad a strwythur micelle. Bydd gwerth pH y slyri yn effeithio'n uniongyrchol ar radd y daduniad a'r amsugno, gan arwain at newid potensial ζ a'r fflocwleiddio neu'r daduniad cyfatebol.
Mae gan slyri alwmina'r gwerth mwyaf o botensial ζ positif a negatif mewn cyfrwng asidig neu alcalïaidd. Ar yr adeg hon, mae gludedd y slyri yn y gwerth isaf o ran cyflwr dadgeulo, tra pan fydd y slyri yn y cyflwr niwtral, mae ei gludedd yn cynyddu, ac mae flocciwleiddio'n digwydd. Canfuwyd bod hylifedd y slyri wedi'i wella'n fawr a bod gludedd y slyri yn cael ei leihau trwy ychwanegu dad-emulsydd priodol, fel bod ei werth gludedd yn agos at werth dŵr. Hylifedd y dŵr a fesurir gan fiscomedr syml yw 3 eiliad / 100 ml, a hylifedd y slyri yw 4 eiliad / 100 ml. Mae gludedd y slyri yn cael ei leihau, fel y gellir cynyddu'r cynnwys solid yn y slyri i 60%, a gellir ffurfio pacio sefydlog. Gan fod capasiti cynhyrchu'r sychwr yn cyfeirio at anweddiad dŵr yr awr, felly'r ataliad.
3.1.2 Rheoli'r prif baramedrau yn y broses sychu chwistrellu
Mae patrwm llif yr aer yn y tŵr sychu yn effeithio ar yr amser sychu, yr amser cadw, y dŵr gweddilliol a glynu wal y diferion. Yn yr arbrawf hwn, mae'r broses gymysgu aer diferion yn llif cymysg, hynny yw, mae'r nwy poeth yn mynd i mewn i'r tŵr sychu o'r brig, ac mae'r ffroenell atomizing wedi'i gosod ar waelod y tŵr sychu, gan ffurfio chwistrell ffynnon, ac mae'r diferyn yn barabola, felly mae'r diferyn yn cymysgu â'r aer yn wrthgyferrynt, a phan fydd y diferyn yn cyrraedd brig y strôc, mae'n dod yn llif i lawr yr afon ac yn chwistrellu i siâp conigol. Cyn gynted ag y bydd y diferyn yn mynd i mewn i'r tŵr sychu, bydd yn cyrraedd y cyflymder sychu uchaf yn fuan ac yn mynd i mewn i'r cam sychu cyflymder cyson. Mae hyd y cam sychu cyflymder cyson yn dibynnu ar gynnwys lleithder y diferyn, gludedd y mwd, tymheredd a lleithder yr aer sych. Gelwir y pwynt ffin C o'r cam sychu cyflymder cyson i'r cam sychu cyflym yn bwynt critigol. Ar yr adeg hon, ni all wyneb y diferyn gynnal y cyflwr dirlawn mwyach oherwydd mudo dŵr. Gyda gostyngiad yn y gyfradd anweddu, mae tymheredd y diferion yn cynyddu, ac mae wyneb y diferion ym mhwynt D yn dirlawn, gan ffurfio haen o gragen galed. Mae anweddiad yn symud i'r tu mewn, ac mae'r gyfradd sychu yn parhau i ostwng. Mae dileu dŵr ymhellach yn gysylltiedig â athreiddedd lleithder y gragen galed. Felly, mae angen rheoli'r paramedrau gweithredu rhesymol.
Mae cynnwys lleithder powdr sych yn cael ei bennu'n bennaf gan dymheredd allfa'r sychwr chwistrellu. Mae'r cynnwys lleithder yn effeithio ar ddwysedd swmp a hylifedd powdr sych, ac yn pennu ansawdd y gwag wedi'i wasgu. Mae PVA yn sensitif i leithder. O dan wahanol amodau cynnwys lleithder, gall yr un faint o PVA achosi gwahanol galedwch haen wyneb gronynnau powdr sych, sy'n gwneud i bennu pwysau amrywio ac ansawdd cynhyrchu ansefydlog yn ystod y broses wasgu. Felly, dylid rheoli tymheredd yr allfa yn llym i sicrhau cynnwys lleithder powdr sych. Yn gyffredinol, dylid rheoli tymheredd yr allfa ar 110 ℃, a dylid addasu tymheredd y fewnfa yn unol â hynny. Nid yw tymheredd y fewnfa yn fwy na 400 ℃, fel arfer yn cael ei reoli tua 380 ℃. Os yw tymheredd y fewnfa yn rhy uchel, bydd tymheredd yr aer poeth ar ben y tŵr yn gorboethi. Pan fydd y diferion niwl yn codi i'r pwynt uchaf ac yn dod ar draws aer gorboethi, ar gyfer y powdr ceramig sy'n cynnwys rhwymwr, bydd effaith y rhwymwr yn cael ei lleihau, ac yn olaf bydd perfformiad gwasgu'r powdr sych yn cael ei effeithio. Yn ail, os yw tymheredd y fewnfa yn rhy uchel, bydd oes gwasanaeth y gwresogydd hefyd yn cael ei effeithio, a bydd croen y gwresogydd yn cwympo i ffwrdd ac yn mynd i mewn i'r tŵr sychu gydag aer poeth, gan lygru'r powdr sych. O dan yr amod bod tymheredd y fewnfa a thymheredd yr allfa wedi'u pennu'n sylfaenol, gellir addasu tymheredd yr allfa hefyd gan bwysau'r pwmp porthiant, y gwahaniaeth pwysau ar y gwahanydd seiclon, cynnwys solet y slyri a ffactorau eraill.
Gwahaniaeth pwysau gwahanydd seiclon. Mae gwahaniaeth pwysau'r gwahanydd seiclon yn fawr, a fydd yn cynyddu tymheredd yr allfa, yn cynyddu casglu gronynnau mân ac yn lleihau cynnyrch y sychwr.
3.1.3 Priodweddau powdr sych wedi'i chwistrellu
Mae hylifedd a dwysedd pacio powdr ceramig alwmina a baratowyd trwy'r dull sychu chwistrellu yn gyffredinol well na'r rhai a baratowyd trwy'r broses arferol. Ni all powdr gronynniad â llaw lifo trwy'r ddyfais ganfod heb ddirgryniad, a gall powdr gronynniad chwistrellu wneud hyn yn llwyr. Gan gyfeirio at y safon ASTM ar gyfer profi hylifedd a dwysedd swmp powdr metel, mesurwyd dwysedd swmp a hylifedd gronynnau a gafwyd trwy sychu chwistrellu o dan wahanol amodau cynnwys dŵr. Gweler Tabl 1.
Tabl 1 dwysedd rhydd a hylifedd powdr sych wedi'i chwistrellu
Tabl 1 Dwysedd a chyfradd llif powdr
| Cynnwys lleithder (%) | 1.0 | 1.6 | 2.0 | 2.2 | 4.0 |
| Dwysedd y tyndra (g/cm3) | 1.15 | 1.14 | 1.16 | 1.18 | 1.15 |
| Hylifedd (au) | 5.3 | 4.7 | 4.6 | 4.9 | 4.5 |
Yn gyffredinol, rheolir cynnwys lleithder powdr sych chwistrellu ar 1 - 3%. Ar yr adeg hon, mae hylifedd y powdr yn dda, a all fodloni gofynion mowldio gwasgu.
DG1 yw dwysedd powdr gronynniad wedi'i wneud â llaw, a DG2 yw dwysedd y powdr ar gyfer gronynniad chwistrellu.
Mae'r powdr gronynnog â llaw yn cael ei baratoi trwy felino pêl, sychu, rhidyllu a gronynnu.
Tabl 2 dwysedd powdrau gwasgedig a ffurfiwyd trwy gronynniad â llaw a gronynniad chwistrellu
Tabl 2 Dwysedd y Corff Gwyrdd
| Pwysedd (MPA) | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 | 14 |
| DG1 (g/cm3) | 2.32 | 2.32 | 2.32 | 2.33 | 2.36 | 2.4 |
| DG2 (g/cm3) | 2.36 | 2.46 | 2.53 | 2.56 | 2.59 | 2.59 |
Arsylwyd maint gronynnau a morffoleg y powdr gan ddefnyddio microsgop. Gellir gweld bod y gronynnau'n sfferig solet yn y bôn, gyda rhyngwyneb clir ac arwyneb llyfn. Mae rhai gronynnau'n siâp afal, siâp gellygen neu'n bontog, gan gyfrif am 3% o'r cyfanswm. Dyma ddosbarthiad maint y gronynnau: y maint gronynnau mwyaf yw 200 μ m (< 1%), y maint gronynnau lleiaf yw 20 μ m (yn unigol), mae'r rhan fwyaf o'r gronynnau tua 100 μ m (50%), a'r rhan fwyaf o'r gronynnau tua 50 μ m (20%). Mae'r powdr a gynhyrchir trwy sychu chwistrell yn cael ei sinteru ar 1650 gradd a'r dwysedd yw 3170g/cm3.
(1) Gellir cael slyri alwmina 95 gyda chynnwys solid o 60% trwy ddefnyddio PVA fel rhwymwr, gan ychwanegu ceulydd ac iraid priodol.
(2) gall rheolaeth resymol o baramedrau gweithrediad sychu chwistrellu gael powdr sych delfrydol.
(3) drwy fabwysiadu proses sychu chwistrell, gellir cynhyrchu powdr alwmina 95, sy'n addas ar gyfer y broses wasgu sych swmp. Mae ei ddwysedd rhydd tua 1.1g/cm3a'r dwysedd sinteru yw 3170g/cm3.
