现代陶瓷工艺学-汇总1.ppt

现代陶瓷工艺学绪论0.2先进陶瓷工艺技术现状1.先进陶瓷粉体制备与性能表征及设备粉体制备方法1.1粉体的物理性能及其表征（2）团聚体一次颗粒由于表面力或化学键合形成的颗粒。（自发团聚）表面力→软团聚化学键合→硬团聚自发团聚原因：①分子间范德华力②颗粒间静电引力③吸附水分的毛细管力④颗粒间磁引力⑤颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力（3）二次颗粒（假颗粒）通过某种方式人为制造的粉体团聚粒子。（4）胶粒尺寸小于100纳米的胶体颗粒。1.1.1.2颗粒的尺寸粒径的定义与表示方式（1）相当径（球相当径、球当量径）等体积径DV、等表面积径Ds（2）自由下降径Df（3）Stoke’s径（等沉降速度相当径）Dst有效径流体运动方式：层流、过渡流、湍流（紊流）流体阻力：其中：A迎流面积ρ流体密度u颗粒对流体相对速度。C阻力系数。C=f（Re）。雷诺数：球体颗粒在液体中沉降时雷诺数与阻力系数实验关系曲线Stoke’s假设：当速度达极值时在无限大范围内粘性流体中沉降的球体颗粒的阻力完全有流体粘滞力决定。层流沉降速度公式：当Re<0.2适用。（4）显微镜测粒径光学、SEM、TEM①马丁径DM（Martin）②费莱特径DF（Ferret）③投影面积径Du④周长径De1.1.1.3颗粒分布累积分布曲线频率（度）分布曲线备注：累积分布为频率（度）分布的积分形式。百分率可按质量、个数、体积等为基准。D1个数平均径D2长度平均径D3表面积平均径D4体积平均径Ds平均表面积径Dv平均体积径Dm最多数量径对应频率（度）分布曲线最高值。（众数径、最可几径）D50中位径对应累积分布曲线50%处。G偏度正态分布：g=0即：Dm=D50=D平均正偏：g>0即：Dm<D50<D平均负偏：g<0即：D平均<D50<Dm1.1.1.4粉体粒度测定方法测试方法测试方法1.1.1.5颗粒形貌、结构分析1.1.1.6颗粒成分分析1.1.1.7粉体晶态分析1.2粉体合成制备工艺1.2.1机械粉碎加工粉体及设备物料颗粒受机械力作用而被粉碎时还会发生物质结构及表面物理化学性质的变化这种因机械载荷作用导致颗粒晶体结构和物理化学性质的变化称为机械力化学。粉碎作用力的作用形式颗粒结构变化如表面结构自发地重组形成非晶态结构或重结晶颗粒表面物理化学性质变化如表面电性、物理与化学吸附、溶解性、分散与团聚性质在局部受反复应力作用区域产生化学反应如由一种物质转变为另一种物质释放出气体、外来离子进入晶体结构中引起原物料中化学组成变化。球磨制粉包括四个基本要素：球磨筒磨球（球料比）研磨物料研磨介质在球磨过程中球磨筒将机械能传递到筒内的球磨物料及介质上相互间产生正向冲击力、侧向挤压力、摩擦力等当这些复杂的外力作用到脆性粉末颗粒上时细化过程实质上就是大颗粒的不断解理过程；如果粉末的塑性较强则颗粒的细化过程较为复杂存在着磨削、变形、加工硬化、断裂和冷焊等行为不论何种性质的研磨物料提高球磨效率的基本原则是一致的。1.动能准则：提高磨球的动能2.碰撞几率准则：提高磨球的有效碰撞几率滚筒式行星式振动式搅动式滚筒式球磨转速较低时球料混合体与筒壁做相对滑动运动并保持一定的斜度。随转速的增加球料混合体斜度增加抬升高度加大这时磨球并不脱离筒壁；转速达一临界值V临1时磨球开始抛落下来形成了球与筒及球与球间的碰撞；转速增加到某一值时磨球的离心力大于其重力这时磨球、粉料与磨筒处于相对静止状态此时研磨作用停止这个转速被称为临界转速V临2。D是磨筒的直径振动球磨行星球磨搅动球磨横臂均匀分布在不同高度上并互成一定角度。球磨过程中磨球与粉料一起呈螺旋方式上升到了上端后在中心搅拌棒周围产生旋涡然后沿轴线下降如此循环往复。只要转速和装球量合适在任何情况下磨筒底部都不会出现死角由于磨球的动能是由转轴横臂的搅动提供的研磨时不会存在象滚筒球磨那样有临界转速的限制因此磨球的动能大大增加。同时还可以采