En "boll" kan avsevärt påverka appliceringen av hög-ren aluminiumoxid.
Aluminiumoxid med hög-renhet, på grund av dess exceptionella optiska, elektriska, termiska och mekaniska egenskaper, har blivit ett viktigt grundmaterial som stödjer utvecklingen av moderna högteknologiska-industrier. Från LED-belysning och litiumbatteriseparatorer till halvledarskivor och optiska komponenter av-hög kvalitet spelar olika renhetsgrader av aluminiumoxid med hög-renhet en oersättlig roll, vilket ställer allt-högre krav på pulverkvalitet.
Under beredningen av hög-renhet nano-aluminiumoxidpulver är våt ultrafin malningsutrustning som kulkvarnar och pärlkvarnar det föredragna valet för finfördelningssteget. Vid användning av sådan ultrafin sliputrustning är valet av slipmedia en mycket viktig fråga, eftersom det bestämmer kostnaden, effektiviteten och kvaliteten på slutprodukten efter slipning. Vanliga slipmedier inkluderar glaspärlor, zirkoniumsilikatpärlor, stålkulor, aluminiumoxidkulor, zirkoniumoxidkulor etc. Dessa spelar en betydande roll i våtmalningsprocessen och för att minska pulverpartikelstorleken. Det är dock viktigt att notera att även slipmedia med utmärkt slitstyrka inte helt kan undvika nötning, och de slitna partiklarna kommer att förorena materialet som mals. Därför föredrar tillverkare i allmänhet att använda slipmedia gjorda av samma eller liknande material.
01 Faktorer som påverkar aluminiumoxidslipningskulor
Keramiska aluminiumkulor är friktions-nötningskomponenter och deras nötningshastighet påverkas av både interna och externa faktorer, med inre faktorer som har större inverkan.
Slitstyrkan hos aluminiumoxidkeramer är nära relaterad till materialets mekaniska egenskaper och de synergistiska effekterna av dess mikrostruktur. För närvarande är segheten och kornstorleken hos keramik de mest studerade faktorerna och är de inre faktorer som är närmast förknippade med slitstyrka. Seghet har en betydande effekt på keramik. Eftersom mindre kornstorlekar i allmänhet leder till bättre slitstyrka i keramer, utvecklas slitstark keramik mot mikrokristallina strukturer.
Under pulversönderdelning med sliputrustning påverkar spröd brottslitage på slipmediet inte bara själva mediets livslängd utan leder också lätt till föroreningsproblem. För att minska malningens inverkan på renheten hos aluminiumoxidpulver är det därför ofta nödvändigt att använda slitstarka keramiska slippärlor av aluminiumoxid med hög-renhet.
02 Urval av råvaror
Renhet
Generellt sett är användning av -Al₂O₃-pulver med hög-renhet en avgörande förutsättning för att förbereda högpresterande-aluminiumoxidslipkulor. Detta beror främst på att: För det första kan användning av hög-rent -Al₂O₃-pulver effektivt minska risken för porbildning efter sintring och undvika risken för oorganiska föroreningar som reagerar med det keramiska pulvret vid höga temperaturer eller stannar kvar i matrisen för att bilda mikrosprickor. Detta säkerställer densiteten hos aluminiumoxidslipkulorna, vilket ger dem högre slipeffektivitet och slitstyrka. För det andra innebär användning av hög-råmaterial att även om malningskulorna slits avsevärt, kommer de lösgjorda partiklarna inte att förorena aluminiumoxidpulvret med hög-renhet, vilket bibehåller dess renhet.
Partikelstorlek
Slitningsmekanismen för slipkulor involverar i första hand plastisk deformation och partiell transgranulär fraktur, vilket resulterar i milt slitage. Om kornen är grova kan intergranulära frakturer uppstå, vilket leder till kraftigt slitage. Ju mindre kornstorlek, desto bättre slitstyrka har keramiken. När du väljer partikelstorlek för råpulver är det därför lämpligt att använda -Al₂O₃-råmaterial med en så liten partikelstorlek som möjligt för att minska keramikens kornstorlek och förbättra slipkulornas slitstyrka. Dessutom, jämfört med större partiklar, har mindre partiklar en större specifik ytarea eller ytenergi, vilket ger en större drivkraft för sintring, lägre sintringstemperaturer och potentiellt högre sintrad densitet, vilket förbättrar materialets mekaniska egenskaper.
03 Formningsteknik är också kritisk
I allmänhet gäller att ju bättre sfäricitet malkulorna är, desto mer enhetlig är partikelstorleksfördelningen för den malda produkten. Mindre slipkulor ger fler kontaktpunkter mellan kulorna under slipning, vilket ger fler möjligheter till materialfördelning och möjliggör finare slipning. För närvarande inkluderar formningstekniker för att producera sfäriska keramiska slipmedier både nationellt och internationellt droppformning (sfärisk granulering), isostatisk pressning och valsningsmetoder. Kvaliteten på produkter som produceras med olika formningsmetoder varierar.
Dropgjutning (sfärisk granulering)
Dropformningsmetoden, även känd som den externa gelningsmetoden, är en kontinuerlig och effektiv metod för att producera keramiska mikrosfärer med liten -diameter. Dess kännetecken är att de droppar som bildas av slammet tar form med ytspänning i ett oljigt medium. Sfäriciteten som uppnås med denna metod är bättre än den för traditionella valsningsmetoder. Mikropärlorna är invändigt enhetliga och täta och kräver ingen ytterligare bindemedelssprutning eller formar, och denna metod är tekniskt överlägsen isostatiska press- och rullningsmetoder för produktion av keramiska kulor med liten-diameter.
Isostatisk pressning
Isostatisk pressning innebär att fylla pulver i en flexibel sfärisk form, försegla formen och placera den i arbetskammaren i en kall isostatisk press. Formen komprimeras av ett flytande medium som applicerar enhetligt tryck från alla håll. Efter urformningen erhålls en sfärisk grön kropp. Det isostatiska och likformiga höga trycket gör den sfäriska gröna presskroppen jämnt tät, vilket resulterar i högre grönstyrka. Begränsningar på grund av formarna leder dock till låg produktionseffektivitet, vilket begränsar tillämpningen av isostatisk pressteknik vid produktion av keramiska kulor med liten -diameter.
Isostatisk pressningsprocess (Diagram platshållare)
Rullningsmetod
Valsningsmetoden är för närvarande den vanliga tekniken för massproduktion av små-slippärlor. Dess princip liknar "att göra en snöboll". Processen går ut på att spruta en bindemedelsvätska för att fukta kärnkulorna och sedan tillsätta torrt pulver på utsidan av de fuktade kärnorna, som sedan komprimeras genom rullande verkan. Denna metod är enkel i princip och har hög produktionseffektivitet, vilket gör den fortfarande till den bästa metoden för att forma keramiska kulor i millimeter-skala. För närvarande har många inhemska företag uppnått automatiserad kontroll och optimering av olika parametrar, inklusive spray- och pulvermatningsanordningar, vilket möjliggör massproduktion av keramiska kulor av hög-kvalitet som aluminiumoxid och zirkoniumoxid.
04 Sintringsregimen
Alltför höga sintringstemperaturer och alltför långa hålltider kan främja tillväxten av Al2O3-kristaller och öka mängden vätskefas. Detta minskar inte bara styrkan utan minskar också slitstyrkan. Men om temperaturen är för låg, minskar den sintrade densiteten, och slitstyrkan hos de keramiska kulorna minskar också. Även om AI2O3-innehållet är högt, garanterar inte olämpliga sintringstemperaturer god slitstyrka; nyckeln beror på fassammansättningen och mikrostrukturen hos de keramiska kulorna. Därför är det nödvändigt att bestämma lämplig sintringstemperatur och kontrollera lämplig hålltid. Generellt kan snabbeldningsteknik vid låg-temperatur användas, vilket ger betydande fördelar för-energibesparing. Det hjälper också till att hämma korntillväxt i keramiska aluminiumkulor, vilket är fördelaktigt för att förbättra produktens styrka och seghet, och därigenom förbättra deras slitstyrka.
Sintringshjälpmedel påverkar avsevärt snabb eldning vid låg-temperatur. Vanligt använda system inkluderar SiO₂-CaO-MgO-systemet, MnO₂-TiO₂-MgO-systemet och CuO-SiO₂-systemet. Dessa system kan avsevärt minska sintringstemperaturen samtidigt som de förfinar korn, stabiliserar strukturen och förbättrar materialets mekaniska egenskaper.