理论教育 粉体工程:精细制备与形态控制

粉体工程:精细制备与形态控制

时间:2023-06-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:粉体工程是研究粉料特性、粉料制备技术以及它们之间的关系的学科。粉料的形态形貌要求粉料粒子尽可能为等轴状或球状,且粒径分布范围窄,采用这种粉料成型时可获得均匀紧密的颗粒排列,并避免烧结时由于粒径相差很大而造成的晶粒异常长大及其它缺陷。粉料的结晶形态对于存在多种结晶形态的粉料由于烧结时致密化行为不同,或其它原因,往往要求粉料为某种特定的结晶形态。关于纳米粉体的制备工艺将在8介绍。

粉体工程:精细制备与形态控制

粉体工程是研究粉料特性、粉料制备技术以及它们之间的关系的学科。粉料的特性在相当大程度上决定或影响了其后的陶瓷制备技术以及所获得的陶瓷材料的性能。

随材料体系、制备工艺及材料用途的不同,对粉料的要求不完全相同。对先进陶瓷用超细粉的基本要求其性可归纳如下:

(1)超细 由于表面活性大及烧结时扩散路径短,用超细粉可在较低的温度下烧结,并获得高密度、细晶粒的陶瓷材料。目前先进陶瓷所采用的超细粉多为亚微米级(<1μm)。但实践表明,当陶瓷材料的晶粒由微米级减小到纳米级时,其性能将大幅度提高。

(2)高纯 粉料的化学组成及杂质对由其制得的材料的性能影响很大。如非氧化物陶瓷粉料的含氧量将严重地影响粉料的可烧结性及材料的高温性能,功能陶瓷中某些微星杂质将大大改善或恶化其性能。为此要求先进陶瓷用粉料的有害杂质含量在几十个ppm以下,甚至更低。

(3)粉料的形态形貌 要求粉料粒子尽可能为等轴状或球状,且粒径分布范围窄,采用这种粉料成型时可获得均匀紧密的颗粒排列,并避免烧结时由于粒径相差很大而造成的晶粒异常长大及其它缺陷。(www.daowen.com)

(4)无严重的团聚 由于此表面积的增加,一次粒子的团聚成为超细粉料的严重问题。为此,粉料制备时必须采取一定的措施减少一次粒子的团聚或减小其团聚程度,以获得密度均匀的粉料成型体及克服烧结时团聚颗粒先于其它颗粒致密化的现象。

(5)粉料的结晶形态 对于存在多种结晶形态的粉料由于烧结时致密化行为不同,或其它原因,往往要求粉料为某种特定的结晶形态。如对Si3N4粉料就要求α相含量越高越好。

关于纳米粉体的制备工艺将在8介绍。

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