顆粒形貌是粉體的重要特性之一,嚴格講,所有粉體的顆粒形貌,都對其應用性能會產生影響。其一是球形化。而典型的要求顆粒形貌的是硅灰石粉,要求長徑比,云母粉,要求徑厚比。對于這種特殊要求 ,粉體生產中是如何實現的,又有怎樣的檢測方法呢?根據討論內容,粉體圈做以下總結:
話題1、關于粉體顆粒形貌的認識
丹東百特儀器公司總經理董青云先生:
顆粒形貌有多種,規則形一般有圓球形、橢球形、立方形、六楞形等,但規則形狀的顆粒較少。不規則形狀的顆粒大體分粒狀、多楞狀、片狀、針狀以及它們的混合體。一般地,融融霧化和化學方法生產的粉體以球狀居多;機械粉碎得到的粉體多為不規則的多楞狀。顆粒形狀不僅與加工方法有關,也與材料本身有關。
氮化硅陶瓷專家張弘毅先生:
一般說來,球形顆粒具有最佳的上述特性:①球形粉因其表面積小、表面光潔,顆粒具有良好的充填性和流動性,導致球形粉堆積密實均勻,制備出零件具有極好的尺寸重復性,產品質量穩定。②球形粉各向同性好、應力應變均勻、顆粒強度高。③球形粉摩擦系數小,成模流動性好,對模具的磨損小。
上海飛潮粉體公司總工姜虎先生:
不能一概而論在什么設備上能球形化更好,不同的材料在不同的設備上,由于材料特性和破碎力的不同對于形狀的效果都不同。

話題2、關于硅灰石粉體和云母粉體的加工
廣源化工董事長李海濱先生:
硅灰石主要用在內外墻涂料和工程塑料等等,針狀效果好,球形硅灰石沒有效果。800目左右的粉體就可以了,太細破壞長徑比。打個比方,長徑比達20:1原礦2000元1噸,5:1的200元,所以超細沒意義了。
另外,硅灰石的長徑比,主要是礦的原因,加工只能是盡量減少破壞,不可以增加長徑比,所以廣源化工一般是人工選礦。
蘇州非金屬礦設計院沈君麟教授:
硅灰石有專門的生產設備,長徑比可以做到35:1,云毌也是要用專門的設備,搞非礦深加工,是要動點腦筋,用些特殊的設備!
濕法研磨,徑厚比容易做到,長徑比一般均采用干法,邊觧聚,邊及時收集,以防過粉碎,破壞長比!
一般用濕法研磨的云毋粉,粒度分布,徑厚比和色澤等都較好,干法可以做到,但粒度分布,粉體色澤等一般不如干法。
桂林鴻程總裁容北國先生:
鴻程正在研發可以控制硅灰石顆粒形貌的設備,樣機已經在安裝了,這個月可以試機,具體要看實驗結果。希望應用單位能夠提供原料給我們做實驗,需要粉體數據的要求。
合肥水泥研究設計院高工 秦廣超先生:
對于硅灰石類特征粉體的加工,需開發專用裝備(十二五規劃里提及)。具體是干法?濕法?還是干濕法相結合?都有待考證。這有可能在“十三五”期間有望見成效。
天正陶瓷材料總經理李春峰先生:
針狀結構要用雷蒙機,然后用氣流分級,粒度要求不嚴格,可以篩分解決。而亞微米粉體造粒粉好用。

關于3、關于粉體顆粒形貌的測試
廣源化工董事長李海濱先生:
硅灰石最多1250目,不需太細,而且也測試不準,沒有客戶會對細度過多要求,主要關注長徑比。
丹東百特儀器總經理董青云先生:
目前,顆粒形狀的表征方法主要用顯微粒度粒形分析系統,分靜態和動態兩類。靜態法是將樣品放到顯微鏡下,通過CCD將顆粒圖像傳到電腦中進行處理,得到圓形度指標。動態法是將流動樣品通過顯微鏡并用高速CCD拍攝顆粒,同時用快速識別技術得到顆粒的形狀和大小。動態法每分鐘能分析一萬個以上的顆粒,速度快,操作簡單,代表性好,已經成為粒形分析的主要手段。
與測量片狀顆粒的徑厚比不同,測量針狀顆粒的長徑比技術已經很成熟了,特別是帶鞘流技術的動態圖像粒度粒形分析系統,可以實現針狀顆粒同向排隊通過成像區,將針狀顆粒一一拍攝下來并計算長和寬,從而精確測量長徑比。這種方法克服了一般圖像顆粒分析系統因顆粒交叉對長徑比分析造成的困擾,使長徑比分析變得簡便易行和具有很高的準確性。
鞘流技術也稱液體聚焦技術,用在動態圖像粒度粒形分析中有使顆粒排隊的作用。而針狀顆粒在隨水流動時的縱向阻力最小,因此排隊更整齊,這樣保證了成像清晰,避免了交叉,測量的長徑比就更準。
美國康塔中國區負責人楊正紅先生:
三維測試可以測試500微米以上的顆粒的徑厚比,二位測試無法解決這個問題。美國康塔公司在2014年10月份推出了世界首臺三維彩色粒度粒形分析儀,對該測試需求有著獨特的意義。(備注:該觀點是楊正紅先生錯過論壇后,私聊群主的內容的整理)

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作者:粉體圈
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