中國粉體網(wǎng)訊 當(dāng)前,先進(jìn)陶瓷正向各個領(lǐng)域不斷滲透,這些領(lǐng)域?qū)μ沾傻男阅芴岢隽嗽絹碓礁叩囊螅瑸閼?yīng)對這一局面,陶瓷粉體精細(xì)化成為了實(shí)現(xiàn)某些特殊性能的有效路徑。相應(yīng)地,我們必然希望陶瓷粉體越細(xì)越好,這既是實(shí)現(xiàn)陶瓷精細(xì)化的基本前提,同時也比較利于提高粉體的表面活性,在實(shí)際生產(chǎn)時能夠提高燒結(jié)性能,降低燒結(jié)溫度。
然而,我們又將面臨另一個難題:對于后續(xù)的成型而言,尤其是對最常用的干壓成型來說,細(xì)小粉體的流動性較差,不能夠很好地填充模具,從而影響成型后坯體的致密度,進(jìn)而會導(dǎo)致最終的燒結(jié)體致密度不高。
于是,陶瓷工程師們想到一個好主意:在控制范圍內(nèi)將超細(xì)粉聚集造成假顆粒,即造粒。具體而言,造粒就是通過在較細(xì)的粉體中加入一定量的添加劑,制成粒度較大、具有一定假顆粒度級配并且流動性好的球體。
在陶瓷干法壓制工藝生產(chǎn)中,造粒的質(zhì)量水平對后續(xù)的成型和燒結(jié)有著至關(guān)重要的影響,而粘結(jié)劑、分散劑、增塑劑、脫模劑等助劑又成為決定造粒質(zhì)量的重中之重。
至禾新(上海)材料科技有限公司是一家創(chuàng)新企業(yè),為解決陶瓷粉體造粒過程中的諸多難題,在高性能助劑方面開展了一系列研發(fā)工作。
至禾新——做不一樣的粘結(jié)劑
在噴霧造粒過程中作為結(jié)合介質(zhì),粘結(jié)劑將陶瓷粉體顆粒粘結(jié)形成均勻的造粒粉,核心作用是增強(qiáng)顆粒機(jī)械強(qiáng)度,在后續(xù)壓制成型時維持坯體形狀,減少開裂風(fēng)險。
至禾新的研發(fā)工程師在分析對比不同粘結(jié)劑后認(rèn)為,傳統(tǒng)丙烯酸或PVA類粘結(jié)劑存在的局限包括:彈性形變易導(dǎo)致生坯反彈破裂;顆粒硬質(zhì)包覆導(dǎo)致遭遇外力時易碎;溶劑遷移易偏析使造粒粉不穩(wěn)定等。
對此,至禾新從自身助劑體系出發(fā),致力于解決噴霧造粒粉體成型燒結(jié)過程中出現(xiàn)的各種缺陷或開裂問題,開發(fā)了一系列粘結(jié)劑產(chǎn)品,受到行業(yè)的高度認(rèn)可。至禾新粘結(jié)劑型號眾多,可滿足水系、有機(jī)溶劑體系,也可滿足各類無機(jī)化合物、金屬粉體用戶無殘留、高強(qiáng)度等不同訴求。
M-871粘結(jié)劑
產(chǎn)品特點(diǎn)
1. 水性粘結(jié)劑:水溶液產(chǎn)品形態(tài);
2. 可有效改善造粒粉性質(zhì)(形貌、可調(diào)控造粒粉破碎性能);
3.素壞強(qiáng)度高:可達(dá)到PVA的150%以上(參考值,根據(jù)具體原料種類會有差異);
4. 排膠后幾乎無殘留(N,等還原氣氛下低殘留);
5. 原料粉體適用性廣:無機(jī)材料均可適用。
JT-30粘結(jié)劑
JT-30粘結(jié)劑不會與至禾新各類分散劑發(fā)生反應(yīng),可兼容使用離子型及非離子型分散劑,加入漿料體系后不改變漿料粘度,可制備高密度高強(qiáng)度生坯。
NQ-54粘結(jié)劑
使用NQ-54作為噴霧造粒粉體粘結(jié)劑突出的優(yōu)點(diǎn)是在保證坯體強(qiáng)度和密度的同時,可在高升溫速率下排膠燒結(jié)保證坯體完整性,大幅度減少坯體燒結(jié)開裂風(fēng)險。
NQ-58粘結(jié)劑
利用該產(chǎn)品可得到高塑性生坯,利于成型加工,并且提高排膠燒結(jié)完整性可得到高塑性生坯,利于成型加工,并且提高排膠燒結(jié)完整性。
好產(chǎn)品不止于此
除了噴霧造粒粘結(jié)劑,至禾新根據(jù)市場需求,還開發(fā)了分散劑、成球劑、增塑劑、脫模劑等優(yōu)異產(chǎn)品:
(1)分散劑(F系列):高效解聚納米粉體,提升漿料均勻性。
(2)增塑劑(B系列):降低壓制應(yīng)力,減少坯體開裂風(fēng)險。
(3)脫模劑(L系列):快速脫模不粘附,提升生產(chǎn)效率。
(4)低溫溫分解型助劑(K系列):400℃無殘留,滿足嚴(yán)苛燒結(jié)要求。
(5)篇幅限制其他有機(jī)體系分散劑粘結(jié)劑至禾新均有研發(fā)生產(chǎn)。
案例展示
案例一:氮化硅粉體(150nm)噴霧造粒
M-871表現(xiàn):漿料粘度降低至25 mPa·s(傳統(tǒng)PVA為32 mPa·s),素坯強(qiáng)度達(dá)3.8 MPa(較PVA提升58.3%),密度提升至1.75 g/cm3。
測試配方
測試結(jié)果
案例二:氧化鋯粉體(60nm)噴霧造粒
M-871表現(xiàn):素坯強(qiáng)度突破5.0 MPa(較PVA提升61.2%),密度提升至2.95 g/cm3,助力高精度陶瓷器件生產(chǎn)。
測試配方
測試結(jié)果
案例三:氧化鋅粉體粘模分層問題的解決
粘模分層情況:
至禾新工程師介入后的效果:
現(xiàn)今規(guī);焖俪尚头绞揭呀(jīng)普遍,在快速沖壓過程中,素坯粘模分層現(xiàn)象時有發(fā)生,極大的影響了生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量,至禾新工程師可根據(jù)客戶特定粉體,采用至禾新粘結(jié)劑體系,可有效快速解決粘模分層問題。
小結(jié)
技術(shù)創(chuàng)新是至禾新(上海)材料科技有限公司的核心驅(qū)動力。公司匯聚了一批來自材料學(xué)、化學(xué)工程等領(lǐng)域的專業(yè)人才,組建了一支實(shí)力雄厚的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。我司研發(fā)團(tuán)隊(duì)積累了充分的制漿、造粒、成型、燒結(jié)等完整工序的研發(fā)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),可為客戶的噴霧造粒工藝制定切實(shí)可行的個性化研發(fā)生產(chǎn)服務(wù)。
(中國粉體網(wǎng)/山川)
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