在先进陶瓷材料制备中,粉体处理是影响最终性能的关键。粉体的粒径、均匀性和纯度直接决定了陶瓷的致密度及力学、电学与热学特性。球磨作为常用的粉体细化与混合手段,在原料预处理和浆料制备中广泛应用。
球磨主要实现粒径细化、成分均匀混合、改善成型性能,并为后续工艺奠定基础。常用设备包括:
1. **滚筒式球磨机**:结构简单、成本低,适用于常规陶瓷的粗磨与混合,但效率较低且易引入杂质。
2. **行星式球磨机**:研磨能量高,适合制备亚微米或纳米粉体,多用于研发与小批量试制,但处理量有限。
3. **搅拌式球磨机(砂磨机)**:研磨效率高,粒度分布均匀,适用于高性能陶瓷的超细湿法研磨与规模化生产,但投资较高且工艺控制复杂。
4. **振动球磨机**:研磨速度快,适合高硬度粉体的细磨,但噪音大、磨损快。
选择设备需匹配粉体特性与工艺目标。高硬度粉体可选振动磨或配备高硬度磨介的行星式、搅拌式设备;高纯度要求则需选用相容的内衬与磨介材质(如氧化锆)。湿法研磨利于抑制团聚,搅拌磨优势明显;干法则需注意粉尘与散热。
磨介与内衬的选择以材质相容性为首要原则,常用氧化铝、氧化锆、氮化硅等材料。磨介尺寸需匹配目标粒径,以优化研磨效果。
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