选矿设备耐磨材料KN17对制品致密性的影响

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陶瓷粉体在实际生产过程中难免要混入杂质, 其中的有机杂质在烧结过程中将被烧掉, 但会在产品中形成不规则的孔洞, 造成产品致密性变低;而无机杂质则有可能在高温阶段与陶瓷粉体起反应影响产品的内部组织结构。由杂质引起的这些微结构上的缺陷必对高分子陶瓷的硬度、致密性产生明显的影响。所以选用高纯度Al2O3原料粉并在生产过程中控制杂质的引入是制备出性能优良的高分子陶瓷的前提条件。

研究发现, 直接采用高分子原料粉进行压制、烧结, 制成的陶瓷产品内部组织不均匀, 局部有较大的缺陷, 另外晶粒粗大, 且有异常长大的晶粒存在。究其原因是原料粉粒度粗大、形状不规则、流动性不好, 在压制过程中不易形成组织均匀的坯体。因此在压制成型前对原料粉进行相应细化并达到较高的均化程度是十分必要的。本次研究原料处理环节采用的是湿法磨细—喷雾干燥工艺, 实践证明, 经过该工艺处理后的原料颗粒具有很好的流动性, 压制成型后的坯体结构均匀、强度大、层裂的趋势小。另外, 根据Herring规则, 在同样的烧结温度下具有不同颗粒尺寸 (r1, r2) 的粉料烧结至相同的密度, 各自所需要的烧结时间t1, t2与颗粒尺寸的关系为:
颗粒越细, 烧结时间越短。但是, 考虑到理论研究与实际生产的差异, 原料处理后的粒度也不宜过细。因为颗粒越小, 表面活性就越高, 吸附杂质的能力越强, 很容易造成粉料的不纯净, 在烧结过程中容易形成组织缺陷。经过大量的试验研究发现, 同等工艺条件下, 原料的粒度对于能否形成致密的内部组织结构有重要的作用。研究中, 选择了如下试验方法:对磨细至不同粒度的原料进行了同等工艺处理:配料—压制—烧结, 并对烧结制品进行了性能检测。

结合理论研究与试验结果, 综合考虑实际生产中配套工艺等众多生产因素, 为了获得高性能的陶瓷产品, 将现有原料的磨细时间确定为12 h, 经过处理后原料粒度由D50=6.11μm左右磨细为D50=2.12μm左右,。