中國(guó)粉體網(wǎng)訊 陶瓷粉體是陶瓷制品的基因，陶瓷粉體是做好陶瓷制品的關(guān)鍵要素。粉體如果不好，后續(xù)工藝如成型、燒結(jié)等做再多努力都無(wú)法從根本上改變材料的特性且影響成品質(zhì)量。
從應(yīng)用的角度來(lái)看，陶瓷對(duì)粉體原料的要求主要有：
（1）化學(xué)組成精確。對(duì)先進(jìn)陶瓷而言，化學(xué)組成直接決定了產(chǎn)品的晶相和性能；
（2）化學(xué)組成均勻性好。如果化學(xué)組分不均勻?qū)?huì)導(dǎo)致局部化學(xué)組成的偏離，進(jìn)而產(chǎn)生局部相的偏析和顯微結(jié)構(gòu)的差異和異常，同時(shí)導(dǎo)致最后燒結(jié)體性能的下降；
（3）純度高。要求粉體中雜質(zhì)含量低，雜質(zhì)的存在將會(huì)影響到粉體的工藝性能和燒結(jié)體的物理、化學(xué)性能；
（4）適當(dāng)小的顆粒尺寸。顆粒尺寸適當(dāng)小可以降低燒結(jié)溫度和有效降低燒結(jié)體的顆粒尺寸，同時(shí)能滿(mǎn)足陶瓷材料的要求小于臨界尺寸；
（5）球狀顆粒，且尺寸均勻。球形顆粒的流動(dòng)性好，顆粒堆積密度高，氣孔分布均勻，從而在成型與燒結(jié)致密化過(guò)程中可對(duì)晶粒的生長(zhǎng)和氣孔的排除與分布進(jìn)行有效的控制，以獲得顯微結(jié)構(gòu)均勻、性能優(yōu)良、一致性好的產(chǎn)品。
（6）分散性好，團(tuán)聚少，有利于成型和燒結(jié)等。需盡量減少軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚。
隨著應(yīng)用研究的進(jìn)步，對(duì)陶瓷器件要求的提高，陶瓷顆粒也在高純化、納米化、復(fù)合化以及整形改性等眾多方向延伸，諸多因素都給粒徑檢測(cè)帶來(lái)挑戰(zhàn)。鑒于用于生產(chǎn)這些產(chǎn)品的化合物的粒度會(huì)影響這一方面，因此進(jìn)行有效的粒度分析對(duì)于確保制造商可靠地提供滿(mǎn)足陶瓷各種用途強(qiáng)度要求的產(chǎn)品至關(guān)重要。
粉體粒度的測(cè)試方法很多，傳統(tǒng)的方法主要有篩分法、顯微鏡法、沉降法等，這些測(cè)試方法存在操作煩瑣，測(cè)試結(jié)果不準(zhǔn)確且測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)等缺點(diǎn)，已經(jīng)越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)和科研的要求。激光粒度儀克服了傳統(tǒng)方法的缺點(diǎn)，大大減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)加快了檢測(cè)的速度，提高了檢測(cè)質(zhì)量，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本創(chuàng)造了良好的條件。通過(guò)激光粒度儀對(duì)顆粒粒度的檢驗(yàn)，我們可以得知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。
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影響激光粒度分析的主要因素
固含量
以燃燒合成氮化硅粉體為例， 固含量≥1.25g/kg時(shí)，氮化硅粉的d50值開(kāi)始逐漸變大，隨固含量增大，溶液中顆粒間距變小，范德華力和分子力增大，導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚程度加劇。在相同分散方式下，固含量越大，溶液中的顆粒越不易分散，激光粒度儀檢測(cè)偏差大。
1.25g/kg的氮化硅懸濁液中加入分散劑，六偏磷酸鈉在水中可電離出PO3-基團(tuán)，吸附在氮化硅表面，形成帶有相同電荷的電子層，阻礙氮化硅顆粒團(tuán)聚。在使用分散劑時(shí)要根據(jù)粉體特性和分散介質(zhì)的不同，合理選擇分散劑種類(lèi)和加入量。
沉降時(shí)間
激光粒度儀在測(cè)量懸濁液中的固體顆粒粒度時(shí)，顆粒需處于穩(wěn)定狀態(tài)，因此超聲后沉降時(shí)間對(duì)粒度測(cè)量結(jié)果有影響。隨著沉降時(shí)間延長(zhǎng)，粒度分布逐漸變窄，表明部分大顆粒在超聲后迅速沉積。
超聲分散時(shí)間
超聲分散是利用超聲振蕩破壞氮化硅粉的團(tuán)聚體，超聲空化作用能使液體中的微氣泡迅速成核、生長(zhǎng)甚至猛烈崩潰，產(chǎn)生局部高溫、高壓，沖擊固液體系，促進(jìn)固相在液相中的分散。超聲時(shí)間較短時(shí)，部分團(tuán)聚的大顆�？焖俪两抵翗悠烦氐撞�，不在激光束的測(cè)量范圍內(nèi)，導(dǎo)致測(cè)量值變小；隨超聲時(shí)間延長(zhǎng)，這部分大顆粒逐漸上浮至溶液中，使測(cè)量值變大；超聲時(shí)間進(jìn)一步延長(zhǎng)，這部分大顆粒的團(tuán)聚狀態(tài)被打開(kāi)，呈小顆粒，測(cè)量值隨之變小，更接近顆粒的真實(shí)粒徑。
2024年12月12日-13日，中國(guó)粉體網(wǎng)將在山東淄博舉辦“2024第七屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”，丹東百特儀器有限公司售后服務(wù)部總監(jiān)侯東瑞將帶來(lái)題為《陶瓷原材料粒度檢測(cè)方法與影響因素解析》的報(bào)告，將會(huì)為大家分享陶瓷原材料粒度的檢測(cè)方法，以及分析在粉體粒度分析檢測(cè)中，影響檢測(cè)結(jié)果的因素。
來(lái)源：
劉鵬飛等：用激光粒度儀測(cè)量燃燒合成的氮化硅粉體粒度的條件
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/空青）
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