激光粒度仪在陶瓷粉体中的应用

一般来说,现代陶瓷部件的生产可分为两个不同的加工阶段。首先,陶瓷粉末按特定比例均匀地分散在液体中,然后,它被压缩成预定的最佳尺寸和形状,称为“绿体”。

绿体是指主要由黏结较弱的粘土材料组成的物体,通常是在烧结之前,以黏结粉末或板的形式存在。

生坯体被加热到刚好低于陶瓷材料的熔点,并在这个温度下发生烧结,导致生坯体中的颗粒结合在一起。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台

激光粒度仪在陶瓷粉体中的应用

图片来源:Bettersize Instruments Ltd。

图1显示了陶瓷组件的生产过程。这在很大程度上取决于陶瓷粉末的物理性质以及它们在形成过程中的分散方式。

陶瓷产品的制造工艺。

图1。陶瓷产品的制造工艺。图片来源:Bettersize仪器有限公司。

陶瓷粉体在分散过程中容易发生团聚。粉末颗粒的均匀性较差,导致压电产品等陶瓷材料性能较低。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台

在陶瓷元件生产过程中,陶瓷粉体颗粒尺寸的测量是避免这一问题的关键。欧洲杯猜球平台颗粒尺寸分析对于制造商确定烧结过程中生坯达到预定的最佳理想密度所需的最佳温度和时间特别有帮助。

由于陶瓷粉末具有较大的表面积,颗粒比例较小的陶瓷粉末通常可以减少生坯的烧结时间。欧洲杯猜球平台因此,在陶瓷元件的生产过程中,陶瓷粉体的粒度分布测量是最关键的控制参数之一。

这个Bettersizer 2600激光衍射粒度分析仪使用湿分散模块测定了一些陶瓷粉末的粒度分布。

为了同时检测样品在正向、横向和反向方向的散射光信号,Bettersizer 2600采用了傅里叶和反傅里叶设计的组合。

倾斜的样品池也用于减小总内反射的影响,从而实现更大的测量范围、高分辨率和精度。Bettersizer 2600是一种有用的粒度测量工具,适用于该领域和许多其他应用领域,尤其适用于研究许多陶瓷材料的粒度分布及其相互作用。欧洲杯足球竞彩

陶瓷粉体粒度分布的测量

许多不同的方法被用来测量陶瓷粉末的粒度分布。Bettersizer 2600激光粒度分析仪引领这些技术,由于其快速操作和易用性,它提供了独特的优势。

Bettersizer 2600覆盖的动态测量范围非常宽,使陶瓷粉体和团聚体在一次测量中容易检测,同时具有高重复性。

样品A、B、C的粒径分布

图2。样品A、B和C的粒度分布。图片来源:Bettersize仪器有限公司。

对制造商提供的三个陶瓷样品进行了测量,如图2所示,样品a、B和C的测试结果显示了广泛的分布,在每种情况下都有亚微米的拐点。较低的粉末均匀性通常由较宽的粒度分布表示。

分布上微小但至关重要的差异可能与加工方法的差异有关。无论采用何种加工方法,都必须控制生坯烧结前陶瓷材料颗粒的分布和大小。欧洲杯猜球平台

通常,两者之间有直接的关系颗粒大小烧结前坯体中的陶瓷粉末和孔径。特别是,具有低表面积的大陶瓷粉末通常结合无效。

这可能会导致大孔隙的形成,在整个烧结过程中持续存在,导致不合格的陶瓷产品的可能性1.

然而,具有较小粒径的均匀粉末可用于控制大孔的形成或多分散粒径分布,其中粉末中的细颗粒填充较大颗粒之间的空隙。欧洲杯猜球平台

样品A和样品B的粗颗粒比样品C多,如图2所示。应注意,样品A和B中均出现大于10欧洲杯猜球平台µm的粗颗粒,这表明样品A和B的颗粒均匀性比样品C差。

图3中的光学显微镜图像证实了这一点,样品A和样品B可以清楚地看到粗颗粒聚集的分布,但在样品C中却看不到。

即使在绿体形成之前,这也会导致粉末陶瓷材料本身的物理特性的差异或影响陶瓷混合材料的分散性。欧洲杯足球竞彩试样A和试样B的部分会产生较大的气孔,不利于烧结过程。

因此,制造商必须确保粒径范围不太宽,并通过具有适用于该应用的适当粗颗粒与细颗粒比率来优化填充因子。特别是,不应存在过大的团块。欧洲杯猜球平台

所有这些因素都用于确定样品A、B和C是否适合制作陶瓷。采用静态成像分析系统来确认这些结果2..样品A和B中聚集物的存在在图3中捕获的图像中清晰地显示出来。

激光粒度仪在陶瓷粉体中的应用

激光粒度仪在陶瓷粉体中的应用

样品A、B、C的粒度分布及图像分析

图3。样品A、B和C的粒度分布和图像分析。图像来源:Bettersize仪器有限公司。

从图3还可以看出,Bettersizer 2600对三种陶瓷材料的多次测量表明,重复性好,最好的显示在表1。欧洲杯足球竞彩

表1。样品的重复性分析。资料来源:Bettersize Instruments Ltd。

典型值 重复性(%)
样品一个 示例B 示例C
D10 0.31 0.11 0.13
D50 0.86 0.15 0.09
D90 0.74 0.42 0.07

重复性值远低于ISO 13320的要求2..因此,通过使用Bettersizer 2600,这些陶瓷粉末的结果的信心是很高的。

结论

一种精确测量粒径分布的方法陶瓷粉末是现代陶瓷元件生产所必需的。已经证明,使用Bettersizer 2600可以确定陶瓷粉末的分散性和粒度,从而产生具有高重复性的测试结果。

这种高速、准确的分析显示,与样品A和B相比,样品C中的粗团聚体更少,这两种样品的均匀性都较低。因此,该品种的浆料工具有助于陶瓷粉体的开发和质量控制,以降低生产成本。

参考文献

  1. W.D. Kingeryet al。,陶瓷导论,2nd约翰·威利父子出版社,1976年版。
  2. ISO 13320(2009)粒度分析-激光衍射法。

致谢

制作材料由Bettersiz欧洲杯足球竞彩e仪器有限公司的张芳芳原创。

这些信息已经从Bettersize Instruments Ltd提供的材料中获得,审查和改编。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    贝特斯仪器有限公司。。(2021年4月23日)。激光粒度分析仪在陶瓷粉末中的应用。亚速姆。于2021年9月20日从//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20332.

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    贝特斯仪器有限公司。。“激光粒度分析仪在陶瓷粉末中的应用”。AZoM.2021年9月20日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20332 >。

  • 芝加哥

    贝特斯仪器有限公司。。“激光粒度分析仪在陶瓷粉末中的应用”。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20332。(2021年9月20日生效)。

  • 哈佛大学

    贝特斯仪器有限公司。。2021激光粒度仪在陶瓷粉体中的应用.viewed September 20, //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20332。

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