yh粉末材料的制备ppt课件.pptx

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1、第二章粉末材料的制备一、概述二、粉末制取三、粉末的表征与测量1、机械制粉2、物理制粉3、化学制粉概述从材料制备的角度：各种不同形状的制备。提高堆积密度和素坯密度（对于压制成形）。改善制品中多组分之间的混合均匀度。促进制品的烧成与致密。从材料性能的角度：颗粒细化对表面积、表层原子比例的影响，进而对材料性能的影响。制粉的目的以边长为1cm的立方体细化为5m的小立方体为例一次颗粒（单个颗粒）：指内部没有空隙的致密材料。   一次颗粒的粉化过程是内部原子的断键过程，要求高能量输入。二次颗粒（颗粒聚集

2、体）：是单个颗粒以弱结合力构成，包含一次颗粒与孔隙。   二次颗粒的粉化过程是界面的弱结合力断开，由界面能转变为表面能，能量输入相对较弱。粉末的基本特性颗粒的分类粗颗粒（100～150μm）中粉体（44～150μm）细粉体（10～44μm）极细粉体（0.5～10μm）纳米颗粒（＜0.1μm）颗粒粉体工程所涉及的行业粉末材料的制备机械制粉方法一、机械研磨二、气流研磨机械制粉方法的实质就是利用动能来破坏材料的内结合力，使材料分裂产生新的界面。一、机械研磨法能够提供动能的方法可以设计出许多种，例如有

3、锤捣、研磨、辊轧等，其中除研磨外，其他几种粉碎方法主要是用于物料破碎及粗粉制备的。球磨制粉包括四个基本要素：球磨筒磨球研磨物料研磨介质1、球磨制粉在球磨过程中，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.

4、碰撞几率准则：提高磨球的有效碰撞几率球磨制粉的基本原则滚筒式、振动式、搅动式球磨制粉的基本方式1)、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；转速增加到临界转速V临2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。D是磨筒的直径滚筒球磨的转速应有一个限定条件V临1

5、与这一动能准则相悖，因此滚筒球磨的球磨效率是很有限的。为了克服这个不足，人们又进一步开发了新的球磨方法。V临1

6、气流研磨法通过气体传输粉料的一种研磨方法。与机械研磨法不同，气流研磨不需要磨球及其它辅助研磨介质。研磨腔内是粉末与气体的两相混合物。陶瓷粉：空气；金属粉末：惰性气体或还原性气体。由于不使用研磨球及研磨介质，所以气流研磨粉的化学纯度一般比机械研磨法的要高。1.动能准则：提高粉末颗粒的动能2.碰撞几率准则：提高粉末颗粒的碰撞几率气流研磨制粉的基本原则由于粉末颗粒的运动是从流态气体中获得的，因此，提高颗粒的动能必须要提高载流气体的速度。两种办法来实现：提高气体的入口压力气体喷嘴的气体动力学设计通过这两

7、种办法使喷嘴出口端的气体流速达超音速气流研磨三种类型：旋涡研磨冷流冲击流态化床气流磨1、旋涡研磨粉末颗粒大多具有表面凹型特征，故称为蝶状粉末2、冷流冲击加速效应→加速后的气体可超过音速，颗粒撞击动能增大冷却效应→气粉混合物的温度能降到零度以下，金属颗粒冷脆性提高气压越大，粉末越细。可获得超细粉体，并且粉末粒度均匀；由于气体绝热膨胀造成温度下降，所以可研磨低熔点物料；粉末不与研磨系统部件发生过度的磨损，因此粉末杂质含量少；针对不同的性质的粉末，可使用空气、N2、Ar等惰性气体。流态化床气流磨的特点

8、：物理制粉方法一、雾化法二、蒸发凝聚法一、雾化制粉法雾化法是一种典型的物理制粉方法，是通过高压雾化介质，如气体或水强烈冲击液流，或通过离心力使之破碎、冷却凝固来实现的。雾化机理雾化聚并凝固过程一：大的液珠当受到外力冲击的瞬间，破碎成数个小液滴，假设在破碎瞬间液体温度不变，则液体的能量变化可近似为液体的表面能增加。显然，雾化时液体吸收的能量与雾化液滴的粒径存在一个对应关系，即：吸收的能量越高则粒径越小。过程二：液体颗粒破碎的同时，还可能发生颗粒间相互接触，再次成为一个较大的液体颗粒，并且液体颗粒形