粒度和粒度分布 - 使用大型陶瓷铸件3000的陶瓷铸造滑动的测量和建模

现代陶瓷组件的生产通常涉及两个单独的处理阶段。首先，将粉末状陶瓷分散在液体中，然后压实以形成所需的组分形状或“绿体”。

然后将生坯加热到陶瓷材料的熔点以下。在该温度下，发生烧结，导致生坯中的颗粒结合在一起（图1）。yabo214该过程创造了一个机械强大的组件。

图1。烧结过程中观察到的微观结构变化。左侧的显微照片显示陶瓷生坯内的分散颗粒。yabo214在右边，烧结后的结构显示为相同的材料。在这里，谷物已经生长为形成互锁网络。

粒度和粒度分布的重要性

鲁棒陶瓷组分的生产高度依赖于粉末状陶瓷的物理性质以及在绿色体形成期间分散的方式。最重要的质量控制参数之一是陶瓷粒度和尺寸分布。粒度可以帮助定义在烧结期间获得达到全密度所需的时间和温度，具有较好的颗粒，由于其高表面积而需要更短的烧结时间。yabo214

在烧结之前，还已知一种直接关系存在于在生物体中观察到的粒度和孔径之间的直接关系。大型颗粒倾向于yabo214效率低下，导致烧结期间持续的大孔的形成，增加了部件失效的可能性。

然而，通过使用具有较小粒径的粉末或通过使用粉末内的细颗粒填充较大颗粒之间的空隙的多分散尺寸分布，可以控制孔形成。yabo214最后，必须避免存在大聚物的存在，因为这些可以导致烧结过程中的缺陷形成，因为聚集的晶粒倾向于比分散的颗粒更快地生长。yabo214

同样，这降低了陶瓷组分的强度。因此，可靠的粒度分析是作为陶瓷成分开发和生产控制的一部分的重要要求。

测量陶瓷si泽分布

已经使用许多不同的技术来验证陶瓷粉末的粒度分布。这些激光衍射技术，如大展会3000.，由于其易用性和快速分析时间，提供独特的优势。

由举射的举射器3000覆盖的动态范围非常宽（0.02-2000微米），允许在单一测量中容易地检测分散的颗粒和附聚物。yabo214激光衍射是一种基于体积的技术，即报告具有给定粒径的颗粒的体积。yabo214

这使得该技术对大颗粒的存在非常敏感，尽管它们可以以少量粉末存在于粉末中，但与更精细的颗粒相比，它们含有大量的材料（一个100mm颗粒含有相同的yabo214体积为一百万1微米因yabo214此，颗粒在衍射系统中产生相同的响应）。这使得该技术适用于监测陶瓷滑块内的分散状态。

测量灵敏度

重要的是，用于测量陶瓷粒度分布的任何技术对存在或大颗粒或附聚物敏感。yabo214ISO13320-1，激光衍射测量的国际标准表明，通过确定系统在另一个物体存在下的少量一种材料中的添加方式来测试该技术的灵敏度。

该测试已经下面载于相对粗糙的陶瓷产品（图2）。测量可变性小于1％的测量可变性确定该材料的粒径 - 这种低变异性显示了举例化器3000系统的鲁棒性，并且重要的是定义任何“问题”颗粒的检测实验限度。yabo214通过播种陶瓷粉末少量较大的颗粒来测定系统在分布粗末端处检测物质体积小变化的能力。yabo214

图2。陶瓷粒度分布。

建模团聚

通过加入粗粒级分（粒度>90μm）的已知重量来测定母系3000在陶瓷粉末内跟踪陶瓷粉末附聚的能力。图2显示了由此报告的粒度分布大展会3000.在添加粗材料期间。可以看出，以最低浓度（1重量％）检测粗级分的存在。

图3。P.物品尺寸分布在陶瓷粉末的播种过程中记录，粗（>90μm）颗粒。yabo214

大粒子检测

通过向粉末中添加225μm玻璃珠加入225μm玻璃珠进行进一步进行测试，以模拟过度尺寸的未填充材料的存在。Mastersizer 3000报告的粒度分布如图4所示。

图4。P.用粗225μm玻璃珠子播种陶瓷粉末在陶瓷粉末进行记录的物品尺寸分布。

再次，这大展会3000.在所用最低浓度下检测到大颗粒的存在。yabo214这些结果表明，该仪器能够精确地跟踪涂料材料的浓度。

结论

精确测量陶瓷粉末粒度分布在现代陶瓷组分的生产中是重要的。已经证明，举例化器3000对测试的陶瓷粉末中的超大颗粒的存在非常敏感。yabo214以在此处描述的实验中亚博网站下载使用的最低浓度下检测到过大的材料。

因此，该技术代表了确定颗粒尺寸和陶瓷粉末附聚的颗粒尺寸和状态的有价值的工具。这反过来可以导致缺陷形成减少，允许更一致的陶瓷组分生产。

致谢

非常感谢于宾州州立大学吉姆·斯泰尔教授提供图1所示的显微照片。

此信息已被采购，从Malvern analytical提供的材料进行审核和调整。亚博网站下载

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