無(wú)論是什么加工環(huán)境，粉塵飛揚(yáng)都顯然會(huì)讓人不喜。因此為了降低粉塵污染、改善產(chǎn)品物理性能，“粉狀產(chǎn)品粒狀化”，也就是“造粒”成為了粉體后處理技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在工程陶瓷的制備中，為了使原料粉體具有理想形狀、大小以及合理粒徑分布，“造粒”同樣也是必要的，而且“造粒”的好壞程度與陶瓷成品質(zhì)量有直接的影響關(guān)系——比如說(shuō)從燒成的角度上看，陶瓷粉體是越細(xì)越好，但是由于表面能高、流動(dòng)性差，在壓制成型時(shí)細(xì)粉往往不容易均勻充滿模具，導(dǎo)致成型件會(huì)有空洞、邊角不致密、層裂、彈性后效等問(wèn)題，采用造粒工藝的話就可以解決這一問(wèn)題。

粉體造粒技術(shù)選擇需考慮到的因素

是否能造好“粒”，有很多的影響因素。材料方面有漿料的懸浮性能，流動(dòng)性，粘度，固含量，以及漿料的分散粒徑等；助劑方面比如粘結(jié)劑等；不同的粉體設(shè)備選型等。必須要三者協(xié)調(diào)，最后才能出來(lái)好效果。

①工藝相關(guān)

首先，在造粒前首先要明確粉體的用途。用途不同時(shí)，對(duì)顆粒形狀也有不同的要求，比如說(shuō)攪拌混合造粒、流化造粒等方法得到的產(chǎn)物是形狀不十分規(guī)則的球形顆粒；滾動(dòng)成球可獲得較光滑的圓球體；對(duì)于特殊形狀的規(guī)則顆粒制備則需要借助壓縮和擠出造粒的方式。

各種工藝各有所長(zhǎng)，（1）攪拌混合造粒法優(yōu)點(diǎn)是：成型設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、單機(jī)產(chǎn)量大、顆粒易溶解；缺點(diǎn)是顆粒均勻性不好，所形成的顆粒強(qiáng)度較低。（2）加壓造粒法的優(yōu)點(diǎn)是形成的團(tuán)粒體積密度大、添加的塑化劑含量少、設(shè)備和工藝簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是由于經(jīng)過(guò)破碎機(jī)破碎；（3）流化造粒的有點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，缺點(diǎn)是制備的顆粒較為疏松，真球度及表面光潔度都很差。（4）噴霧和分散彌霧法優(yōu)點(diǎn)在于粉體的造粒過(guò)程和干燥過(guò)程同時(shí)進(jìn)行，缺點(diǎn)是顆粒強(qiáng)度低，粒度較小，顆粒形貌不易控制，易出現(xiàn)空心、表面凹坑等缺陷。

噴霧和分散彌霧法工藝示意圖

②原料相關(guān)

明確造粒工藝后，就需要對(duì)原材料進(jìn)行選擇。若選用滾動(dòng)造粒，就需確保原料粉料是否有足夠的細(xì)度來(lái)保證滾動(dòng)造粒的進(jìn)行；若選用擠出造粒，原料與水捏合后的塑性是否足夠；若是濕法粉磨或液相合成的漿狀產(chǎn)物，是否容易霧化；若采用噴漿造粒，原料的熱敏性怎樣。

③助劑相關(guān)

在材料方面，陶瓷粉體在經(jīng)過(guò)粉磨后會(huì)有許多＜1微米的顆粒，由于弱力的作用它們的流動(dòng)性會(huì)變得非常差，直接影響漿料的懸浮性能、粘度、固含量以及漿料的分散粒徑等，這些都是要靠助劑來(lái)解決。

通常每個(gè)廠家都有自己的配方，其中細(xì)節(jié)各類(lèi)添加劑包括粘結(jié)助劑，脫模，還根據(jù)燒結(jié)方式不同添加燒結(jié)助劑，各類(lèi)助劑的比例直接影響燒結(jié)密度，可謂是每家必備的獨(dú)門(mén)武器。

④造粒粉相關(guān)

一般而言，造粒粉的流動(dòng)性好，干壓的產(chǎn)品密度梯度小，燒出來(lái)的陶瓷產(chǎn)品缺陷更少。但是造粒粉的粒度太小時(shí)，流動(dòng)性會(huì)受到影響。有業(yè)內(nèi)人士表示，采用一般工藝制備的造粒粉，低于25微米就流動(dòng)性就很差了，所以一般在50微米到150微米之間的亞微米造粒粉用得比較多。但是如果能在保持流動(dòng)性的前提下，讓造粒粉粒徑更小，無(wú)疑能讓陶瓷成品性能更佳。據(jù)稱(chēng)，目前一些德國(guó)設(shè)備可以成功制備出粒度為5微米甚至1微米且流動(dòng)性佳的粉體。

氮化硅造粒粉

粉體圈 小榆整理