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陶瓷粉體研磨技術的發展
不論是結構陶瓷,還是微波陶瓷、MLCC、LTCC、HTCC、陶瓷基板等電子陶瓷,陶瓷漿料制備工序中,一定需要對其進行研磨分散。如果想得到性能良好的研磨物料,就需要合適的研磨設備及相應的研磨工藝。
陶瓷粉體研磨設備有:球磨機和珠磨機(砂磨機)。除此之外,電子陶瓷所用的導電漿料也需要三輥研磨機進行研磨,三輥研磨機是高粘度物料有效的研磨、分散設備,此處不多做介紹。
1、球磨機
球磨機裝載量,如研磨體量過多,球磨機內部會發生研磨體相互碰撞,進而失去能量,降低研磨效率。如研磨體量過少,研磨體對物料的沖擊和研磨次數會減少,相同研磨時間內具有較低的研磨效率。在生產中,球磨機的裝載量根據所研磨物料的種類也有所不同。
2、珠磨機(砂磨機)
珠磨機,又稱砂磨機,是一種利用研磨介質(如磨珠)對漿液進行粉碎或分散處理的機械裝置,粉碎容器(呈圓筒形)內部裝有攪拌器,磨珠和漿液,攪拌器通過攪拌帶動磨珠轉動,磨珠在轉動過程中,與漿液中的粒子摩擦沖擊產生的能量能將粒子粉碎或分散。
珠磨機的應用廣泛,無論是粗大粒子的粉碎或是細微粒子的分散都能對應。它能有效地將微米或者亞微米粒子粉碎至更細,精細程度可達數十納米。當處理不同材質的漿液時,需要選擇最優的運轉條件??梢酝ㄟ^選擇合適的磨珠尺寸,攪拌器轉速和攪拌器形狀種類,來調整粉碎分散的能量大小,從而實現粒子的微細化處理。
珠磨機按攪拌器放置位置劃分,有臥式和立式兩種。由于作用在磨珠上的離心力是重力的100至1000倍,因此重力的影響小到可以忽略不計。因此,兩種類型之間的處理性能上沒有顯著差異。然而,就可操作性和維修簡易性而言,存在以下優點和缺點:
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占地面積大 -
磨珠堆積時的高度較低,起動功率低 -
回收殘留漿液和排出磨珠需要更多的工作和時間 -
更換零件相對容易
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占地面積小 -
磨珠堆積時的高度高,起動功率高 -
回收殘留漿液和排出磨珠更容易 -
更換零件不是很容易
磨珠尺寸是粉碎分散處理中最重要的因素。目標粒徑和處理物質本身的硬度決定了粉碎/分散所需要的能量。通過選擇合適的磨珠尺寸,攪拌器轉速和加入的磨珠量,能調節粉碎/分散所需要的能量。磨珠和粒子之間的碰撞頻率會影響粉碎/分散速度,磨珠間的空隙大小與磨珠自身的大小成正比例,而這個空隙大小會影響粒子的最終尺寸。
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