قالب گیری پرس خبری شبکه پودر چین به عنوان یک روش قالب گیری مهم در تولید سرامیک های پیشرفته روز به روز بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجایی که تولید آن به مواد اولیه ریزتر و بیشتر نیاز دارد، به منظور بهبود سیالیت مواد چینی، بهبود عملکرد تف جوشی و کاهش دمای تف جوشی، لازم است پودر آلومینا به ذرات کاذب یعنی پودر گرانول تبدیل شود. ، به طوری که مدل به طور یکنواخت پر شود و جای خالی بهبود یابد. چگالی قالب گیری بدنه، چگالی تف جوشی را پس از تشکیل پرسلن تضمین می کند. در فرآیند تولید محصولات سرامیکی آلومینا، دانه بندی یکی از اساسی ترین و مهم ترین حلقه ها می باشد.
روش های رایج دانه بندی
1. روش دانه بندی عمومی
در این روش نرم کننده مستقیماً به پودر اضافه می شود و گلوله ها با مخلوط کردن و الک کردن به دست می آیند. مزیت روش دانه بندی عمومی این است که کار با آن آسان است، اما مشکل این است که کیفیت گلوله ضعیف است، اندازه کره متفاوت است و شکل کروی آن خوب نیست.
2. روش دانه بندی تحت فشار
(1) دانه بندی پرس خشک
دانه بندی پرس خشک به فرآیند تشکیل پودر از طریق قالب و سپس خرد کردن و کروی شدن اشاره دارد. مراحل خاص دانه بندی پرس خشک عبارتند از: انتقال پیش پرس → شکل دهی نورد → خرد کردن و دانه بندی.
دانه بندی پرس خشک دارای مزایای راندمان دانه بندی بالا و هزینه تولید پایین است. به طور خاص، در مقایسه با برخی از روشهای دانهبندی، مانند دانهبندی اسپری، محتوای بایندر مورد نیاز برای دانهبندی پرس خشک بسیار کم است که میتواند مشکلات دانسیته زینتر پایین و بسیاری از منافذ ناشی از بایندر را کاهش دهد.
(2) دانه بندی فشار ایزواستاتیک سرد
دانه بندی پرس ایزواستاتیک سرد شبیه دانه بندی پرس خشک است. با این تفاوت که پس از قرار دادن پودر سرامیک در قالب مشخص، آن را در دستگاه پرس ایزواستاتیک سرد قرار می دهند. پرس ایزواستاتیک سرد از ویژگیهای تراکمناپذیر محیط مایع و ویژگیهای انتقال فشار یکنواخت بهره میبرد که میتواند فشار یکنواخت را از همه جهات روی نمونه ایجاد کند و اطمینان حاصل کند که فشار دریافتی پودر در همه جهات یکنواخت و اندازه است. بدون تغییر پودر از طریق یک فرآیند پرس ایزواستاتیک سرد به داخل بدنه سبز رنگ فشرده می شود و سپس توسط سنگ شکن خرد شده و برای تکمیل فرآیند دانه بندی الک می شود.
3. روش دانه بندی اسپری
روش دانه بندی اسپری به این صورت است که مواد خالی و نرم کننده را مخلوط می کنند تا دوغابی با محتوای جامد مشخص تشکیل شود و سپس دوغاب را با اسپری برای اتمیزه شدن به داخل برج دانه بندی اسپری می کنیم تا ذرات کروی با سیالیت بهتر به دست آید. این روش بازده زیادی دارد و برای تولید صنعتی مناسب است.
(فرایند تولید دانه بندی اسپری)
در هنگام تولید، دانه بندی اسپری می تواند از تجمع مجدد یا ته نشین شدن هر جزء در دوغاب جلوگیری کند، به طوری که دوغاب را می توان یکنواخت نگه داشت. در عین حال، دوغاب را می توان به طور یکنواخت اتمیزه کرد و ذرات کروی با توزیع اندازه ذرات یکنواخت و سیالیت خوب را می توان به دست آورد. چنین ذرات خاصیت شکل دهی و تف جوشی بسیار خوبی دارند که در نهایت به دستیابی به یک جسم متخلخل با چگالی بالا و استحکام خمشی بالا کمک می کند.
4. روش خشک کردن انجمادی
این روش به این صورت است که محلول نمک فلز را در مایع آلی اسپری می کنند که می تواند بلافاصله منجمد شود. سپس مواد منجمد در محیطی با دمای پایین و فشار کم تصعید شده و آبگیری شده و از نظر حرارتی تجزیه می شود و در نهایت پودر مورد نظر به دست می آید. ذرات به دست آمده از این روش از نظر ترکیب یکنواخت بوده و خاصیت شکل دهی و تف جوشی خوبی دارند. اما این روش برای تولید انبوه در صنعت مناسب نیست و بیشتر در دانه بندی آزمایشگاهی استفاده می شود.
شکل ذرات پودر دانه بندی شده و دلایل تشکیل
کیفیت شکل ذرات پودر گرانول سرامیکی آلومینا مستقیماً بر سیالیت و چگالی ظاهری محصول تأثیر می گذارد. تغییر در سیالیت و چگالی ظاهری باعث ایجاد تغییراتی در چگالی متراکم بدنه سبز رنگ می شود که به نوبه خود بر تغییرات دانسیته پخت و سرعت انقباض سرامیک ها تأثیر می گذارد. بنابراین نحوه اطمینان از اینکه پودر دانه بندی شده دارای شکل ذرات خوبی است مشکلی است که باید در فرآیند تولید حل شود.
سیال ترین شکل ذرات باید کروی باشد. با این حال، در فرآیند تولید، به دلایل مختلف، پودر دانه بندی شده تمایل به شکل غیر کروی دارد. چهار شکل معمولی از ذرات پودر دانه بندی شده وجود دارد:
(چهار شکل پودر گرانول آلومینا)
(1) نوع جامد متوسط: شکل کروی: بهترین شکل. سیبی شکل با یک گودال کم عمق روی توپ، اگرچه به اندازه یک شکل کروی ایده آل نیست، اما هنوز شکل خوبی در تولید صنعتی در مقیاس بزرگ است.
(2) نوع شکسته: ذرات قطعات شکسته هستند.
(3) نوع پیوند: در حالت سبک، یک یا چند ذره کوچک به دور یک ذره بزرگ می چسبند و در حالت سنگین تر، بسیاری از ذرات با اندازه های مختلف به یک گروه می چسبند.
(4) نوع توخالی: بسته به درجه، یک شکل توخالی با یک گودال عمیق روی کره وجود دارد. یک مهره شکل با یک سوراخ در وسط وجود دارد.
نوع شکسته، نوع توخالی و نوع پیوندی همگی ذرات بد شکل هستند.
(1) دو دلیل اصلی برای تشکیل نوع شکسته وجود دارد: یکی این که پوسته سخت روی سطح ذرات خیلی سریع تشکیل می شود و فشار داخلی خیلی زیاد است که باعث می شود کره منفجر شود و قطعات تشکیل شود. ناشی از غلتیدن یا فشردن، ناشی از نیروی خارجی. درجه تکه تکه شدن مربوط به استحکام مکانیکی ذرات است و آنهایی که استحکام پایینی دارند به راحتی شکسته می شوند.
(2) دلیل تشکیل نوع توخالی: در برج خشک کن اسپری خشک کن دمای ورودی 300-400 درجه سانتیگراد وجود دارد، یک قطره دوغاب توسط تفنگ اسپری به بیرون پاشیده شده و در ارتفاع معینی، و در این فرآیند خشک می شود. . به دلیل دمای بالا، سطح دوغاب به سرعت خشک می شود و ذرات بایندر و میکروپودر روی سطح با هم ترکیب می شوند و پوسته سختی را تشکیل می دهند که سطح کره را می بندد و رطوبت داخلی به سرعت تبخیر می شود و هوا را تشکیل می دهد. فشار در کره هنگامی که فشار هوا به حد معینی می رسد، گاز از نقطه ضعف از داخل کره عبور می کند و سوراخی در کره ایجاد می کند.
(3) سه دلیل برای شکل گیری نوع پیوند وجود دارد: تفنگ اسپری به خوبی اتمیزه نشده است. جریان هوا در برج دانه بندی متلاطم و نامنظم است. دوغاب خیلی نازک است یا مقدار اسپری خیلی زیاد است.
امروزه در عصر پیشرفت سریع علم و فناوری معاصر، فناوری دانه بندی پودر به عنوان روش اصلی فرآوری پودر و گرانول، با تاکید بر حفظ محیط زیست، ارتقای درجه اتوماسیون تولید، روز به روز اهمیت بیشتری پیدا می کند. فرآیند و الزامات خاص فرآیند تولید. این نشان می دهد که دانه بندی محصولات پودری به یک روند اجتناب ناپذیر فناوری پس از پردازش پودر در جهان تبدیل شده است.
منبع مرجع:
[1] ژانگ بنکینگ. علل و پیشگیری از بدشکل شدن پودر دانه بندی سرامیکی آلومینا
[2] لیانگ یو. درمان اصلاح سطح پودر زیرکونیا
[3] وانگ تنگفی و همکاران. پیشرفت تحقیق در مورد دانه بندی پودر سرامیک نیترید سیلیکون
توجه: تصاویر برای استفاده تجاری نیست، لطفا اطلاع دهید و در صورت وجود هرگونه تخلف حذف کنید!