Ceramikaĵoj

3.1.1 Preparado de suspensiaĵo

Uzante la procezon de ŝprucsekigado kaj granulado, la preparado de suspensiaĵo estas decida ŝlosilo. La solida enhavo, la fineco kaj la flueco de la koto rekte influos la rendimenton kaj la partiklan grandecon de la seka pulvoro.

Ĉar la pulvoro de ĉi tiu speco de alumino-terporcelano estas dezerta, necesas aldoni taŭgan kvanton da ligilo por plibonigi la forman rendimenton de la krudaĵo. Ofte uzataj organikaj substancoj kiel dekstrino, polivinila alkoholo, karboksimetilcelulozo, polistireno, ktp. Polivinila alkoholo (PVA), akvosolvebla ligilo, estis elektita en ĉi tiu eksperimento. Ĝi estas pli sentema al media humideco, kaj la ŝanĝo de ĉirkaŭa humideco signife influos la ecojn de la seka pulvoro.

Polivinila alkoholo havas multajn malsamajn specojn, malsamajn gradojn de hidrolizo kaj gradojn de polimerigo, kiuj influos la ŝprucsekigprocezon. Ĝia ĝenerala hidrolizgrado kaj polimeriggrado influos la ŝprucsekigprocezon. Ĝia dozo estas kutime 0,14 - 0,15 pez.%. Troa aldono kaŭzos, ke la ŝprucgranula pulvoro formos malmolajn sekajn pulvorajn partiklojn por malhelpi la partiklojn deformiĝi dum premado. Se la partiklaj karakterizaĵoj ne povas esti forigitaj dum premado, ĉi tiuj difektoj estos stokitaj en la verda korpo kaj ne povos esti forigitaj post bakado, kio influos la kvaliton de la fina produkto. Tro malgranda aldono de ligilo kun verda forto pliigos la operacian perdon. La eksperimento montras, ke kiam taŭga kvanto da ligilo estas aldonita, la sekcio de verda peco estas observata sub mikroskopo. Oni povas vidi, ke kiam la premo estas pliigita de 3Mpa al 6Mpa, la sekcio estas pliigita glate, kaj estas malgranda nombro da sferaj partikloj. Kiam la premo estas 9Mpa, la sekcio estas glata, kaj baze ne estas sferaj partikloj, sed la alta premo kondukos al la tavoliĝo de verda billeto. PVA estas malfermita je ĉirkaŭ 200 ℃

Komencu bruli, kaj dreniĝu je ĉirkaŭ 360 ℃. Por solvi la organikan ligilon kaj malsekigi la billetajn partiklojn, formu la likvan intertavolon inter la partikloj, plibonigu la plastikecon de la billeto, reduktu la frotadon inter la partikloj kaj la frotadon inter la materialoj kaj la muldilo, antaŭenigu la densecan pliiĝon de la premita billeto kaj la homogenigon de la premdistribuo, kaj ankaŭ aldonu la taŭgan kvanton da plastigilo, ofte uzataj estas glicerino, etila oksala acido, ktp.

Ĉar la ligilo estas organika makromolekula polimero, la metodo de aldono de la ligilo en la suspensiaĵon ankaŭ estas tre grava. Estas plej bone aldoni la preparitan ligilon en la unuforman ŝlimon kun la bezonata solida enhavo. Tiel, oni povas eviti, ke la nesolvitaj kaj nedispersitaj organikaj materioj eniru la suspensiaĵon, kaj la eblaj difektoj post bruligado povas esti reduktitaj. Kiam la ligilo estas aldonita, la suspensiaĵo estas facile generita per pilmuelado aŭ kirlado. La aero envolvita en la guteton estas en la seka pulvoro, kio igas la sekajn partiklojn kavaj kaj reduktas la volumenan densecon. Por solvi ĉi tiun problemon, oni povas aldoni kontraŭŝaŭmigilojn.

Pro ekonomiaj kaj teknikaj postuloj, necesas alta solida enhavo. Ĉar la produktokapacito de la sekigilo rilatas al la vaporiĝanta akvo hore, la ŝlamo kun alta solida enhavo signife pliigos la produktadon de seka pulvoro. Kiam la solida enhavo pliiĝas de 50% al 75%, la produktado de la sekigilo duobliĝos.

Malalta solida enhavo estas la ĉefa kialo por la formado de kavaj partikloj. Dum la sekigado, akvo migras al la surfaco de la guteto kaj portas solidajn partiklojn, kio faras la internan parton de la guteto kava; se malalt-permeabla elasta filmo formiĝas ĉirkaŭ la guteto, pro la malalta vaporiĝrapido, la temperaturo de la guteto pliiĝas, kaj la akvo vaporiĝas de la interna parto, kio faras la ŝvelaĵon de la guteto. En ambaŭ kazoj, la globa formo de la partikloj estos detruita, kaj kavaj ringoformaj aŭ pomformaj aŭ pirformaj partikloj estos produktitaj, kio reduktos la fluidecon kaj densecon de seka pulvoro. Krome, suspensiaĵo kun alta solida enhavo povas redukti...

En mallongaj sekigprocezoj, la redukto de la sekigprocezo povas redukti la kvanton de gluaĵo transdonita al la partikla surfaco kune kun la akvo, por eviti, ke la koncentriĝo de ligilo sur la partikla surfaco estu pli granda ol la centro, tiel ke la partikloj havu malmolan surfacon, kaj la partikloj ne deformu kaj dispremu dum la procezo de premado kaj formado, por redukti la korpan mason de la peco. Tial, por akiri altkvalitan sekan pulvoron, la solida enhavo de la suspensiaĵo devas esti pliigita.

La suspensiaĵo uzata por ŝprucsekigado devus havi sufiĉan fluecon kaj kiel eble plej malmulte da humideco. Se la viskozeco de la suspensiaĵo estas reduktita per enkonduko de pli da akvo, ne nur la energikonsumo de sekigado pliiĝas, sed ankaŭ la denseco de la produkto estas reduktita. Tial necesas redukti la viskozecon de la suspensiaĵo per helpo de koagulaĵo. La sekigita suspensiaĵo konsistas el pluraj mikrometroj aŭ pli malgrandaj partikloj, kiuj povas esti konsiderataj kiel koloida dispersa sistemo. La teorio de koloida stabileco montras, ke ekzistas du fortoj agantaj sur la suspendajn partiklojn: forto de van der Waals (kulomba forto) kaj elektrostatika repuŝa forto. Se la forto estas ĉefe gravito, okazos aglomerado kaj flokiĝo. La totala potenciala energio (VT) de la interago inter partikloj rilatas al ilia distanco, dum kiu VT je iu punkto estas la sumo de la gravita energio VA kaj la forpuŝa energio VR. Kiam VT inter partikloj prezentas la maksimuman pozitivan potencialan energion, ĝi estas la sistemo de depolimerigo. Por donita suspendo VA estas certa, do la stabileco de la sistemo estas tiuj funkcioj, kiuj regas VR: la surfaca ŝargo de partikloj kaj la dikeco de duoblaj elektraj tavoloj. La dikeco de la duobla tavolo estas inverse proporcia al la kvadrata radiko de la valenta ligo kaj la koncentriĝo de la ekvilibra jono. Duobla tavola kunpremo povas redukti la potencialan baron de flokiĝo, do la valenta ligo kaj la koncentriĝo de ekvilibraj jonoj en la solvaĵo devas esti malaltaj. La ofte uzataj demulsiigiloj estas HCl, HNO3, NaOH, (CH)3noh (kvaternara amino), GA, ktp.

Ĉar la akvobazita suspensiaĵo de 95-alumina ceramika pulvoro estas neŭtrala kaj alkala, multaj koagulaĵoj, kiuj havas bonan diluan efikon sur aliaj ceramikaj suspensiaĵoj, perdas sian funkcion. Tial estas tre malfacile prepari la suspensiaĵon kun alta solida enhavo kaj bona fluideco. La sterila alumina ceramika suspensiaĵo, kiu apartenas al amfotera oksido, havas malsamajn disociiĝajn procezojn en acidaj aŭ alkalaj medioj, kaj formas la disociiĝan staton de malsamaj micelaj konsistoj kaj strukturoj. La pH-valoro de la suspensiaĵo rekte influos la gradon de disociiĝo kaj adsorbo, rezultante en la ŝanĝo de ζ-potencialo kaj la koresponda flokiĝo aŭ disociiĝo.

Alumina suspensiaĵo havas la maksimuman valoron de pozitiva kaj negativa ζ-potencialo en acida aŭ alkala medio. Tiam, la viskozeco de la suspensiaĵo estas en la plej malalta valoro de la stato de dekoaguliĝo, dum kiam la suspensiaĵo estas en la neŭtrala stato, ĝia viskozeco pliiĝas, kaj okazas flokiĝo. Oni trovas, ke la fluideco de la suspensiaĵo multe pliboniĝas kaj la viskozeco de la suspensiaĵo reduktiĝas per aldono de taŭga senmulsiigilo, tiel ke ĝia viskozeco-valoro estas proksima al tiu de akvo. La fluideco de la akvo mezurita per simpla viskozimetro estas 3 sekundoj / 100 ml, kaj la fluideco de la suspensiaĵo estas 4 sekundoj / 100 ml. La viskozeco de la suspensiaĵo reduktiĝas, tiel ke la solida enhavo en la suspensiaĵo povas esti pliigita al 60%, kaj stabila pakado povas esti formita. Ĉar la produktadkapacito de la sekigilo rilatas al la vaporiĝo de akvo po horo, same kiel la suspendo.

3.1.2 Kontrolo de ĉefaj parametroj en ŝprucsekiga procezo

La aerflua padrono en la sekigturo influas la sekigtempon, retentempon, restan akvon kaj algluiĝon de la gutetoj al la muro. En ĉi tiu eksperimento, la gutaera miksa procezo estas miksita fluo, tio estas, la varma gaso eniras la sekigturon de supre, kaj la atomiga ajuto estas instalita ĉe la fundo de la sekigturo, formante fontanan ŝprucaĵon, kaj la guteto estas parabolo, do la guteto miksiĝas kun la aero kontraŭflue, kaj kiam la guteto atingas la supron de la streko, ĝi fariĝas laŭflua fluo kaj ŝprucas en konusa formo. Tuj kiam la guteto eniras la sekigturon, ĝi baldaŭ atingos la maksimuman sekigrapidecon kaj eniros la konstantan sekigfazon. La daŭro de la konstanta sekigfazo dependas de la humidenhavo de la guteto, la viskozeco de la koto, la temperaturo kaj humideco de la seka aero. La limpunkto C de la konstanta sekigfazo ĝis la rapida sekigfazo nomiĝas la kritika punkto. En ĉi tiu tempo, la surfaco de la guteto ne plu povas konservi la saturitan staton pro la migrado de akvo. Kun la malpliiĝo de la vaporiĝrapideco, la temperaturo de la gutetoj pliiĝas, kaj la surfaco de la gutetoj ĉe punkto D saturiĝas, formante tavolon de malmola ŝelo. Vaporiĝo moviĝas al la interno, kaj la sekiĝrapideco daŭre malpliiĝas. La plia forigo de akvo rilatas al la humidpermebleco de la malmola ŝelo. Tial necesas kontroli la akcepteblajn funkciajn parametrojn.

La humidenhavo de seka pulvoro estas ĉefe determinita de la elira temperaturo de la ŝprucsekigilo. La humidenhavo influas la densecon kaj fluidecon de seka pulvoro, kaj determinas la kvaliton de la premita krudaĵo. PVA estas sentema al humideco. Sub malsamaj humidenhavaj kondiĉoj, la sama kvanto de PVA povas kaŭzi malsaman malmolecon de la surfaca tavolo de sekaj pulvoraj partikloj, kio igas la premo-determinadon fluktui kaj la produktokvaliton malstabila dum la prema procezo. Tial, la elira temperaturo devas esti strikte kontrolita por certigi la humidenhavon de la seka pulvoro. Ĝenerale, la elira temperaturo devas esti kontrolita je 110 ℃, kaj la enira temperaturo devas esti alĝustigita laŭe. La enira temperaturo ne superas 400 ℃, ĝenerale kontrolita je ĉirkaŭ 380 ℃. Se la enira temperaturo estas tro alta, la varmaera temperaturo sur la supro de la turo trovarmiĝos. Kiam la nebulgutoj leviĝas al la plej alta punkto kaj renkontas trovarmigitan aeron, por la ceramika pulvoro enhavanta ligilon, la efiko de la ligilo reduktiĝos, kaj fine la prema efikeco de la seka pulvoro estos trafita. Due, se la enira temperaturo estas tro alta, la funkcidaŭro de la hejtilo ankaŭ estos trafita, kaj la hejtila ŝelo defalos kaj eniros la sekigan turon kun varma aero, poluante la sekan pulvoron. Sub la kondiĉo, ke la enira temperaturo kaj la elira temperaturo estas baze determinitaj, la elira temperaturo ankaŭ povas esti alĝustigita per la premo de la nutra pumpilo, la premdiferenco de la ciklona apartigilo, la solida enhavo de la suspensiaĵo kaj aliaj faktoroj.

Prema diferenco de ciklona apartigilo. La premdiferenco de la ciklona apartigilo estas granda, kio pliigos la elirejan temperaturon, pliigos la kolekton de fajnaj partikloj kaj reduktos la rendimenton de la sekigilo.

3.1.3 Ecoj de ŝprucsekigita pulvoro

La flueco kaj paka denseco de alumina ceramika pulvoro preparita per ŝprucsekigado estas ĝenerale pli bonaj ol tiuj preparitaj per kutima procezo. La pulvoro de mana granulado ne povas flui tra la detektilo sen vibro, kaj la pulvoro de ŝprucgranulado povas fari tion tute. Referencante al la ASTM-normo por testi la fluecon kaj densecon de metalpulvoro, la denseco kaj flueco de partikloj akiritaj per ŝprucsekigado sub malsamaj akvoenhavaj kondiĉoj estis mezuritaj. Vidu Tabelon 1.