燃烧合成氮化硅粉体的超细粉碎

添加人：admin 发布时间：2017/6/24 9:15:33 来源：中国破碎机网

　　（北方民族大学材料科学与工程学院，宁夏银川750021）中（S粉体技术bookmark2年粉碎，探讨了球磨时间与粉料粒度的关系。结果表明，随着研磨时间的增长，平均粒径减小，但研磨时间的延长到一定时，粒径基本不再减小。该粉料经过24h的球磨后，其平均粒径可降低一个量级，由微米级细化到亚微米级0.5 pm左右。粒度分布由原来双峰分布变成了狭窄的单峰分布，颗粒细而均匀。测试了粉体超细粉碎前后的粒度及比表面积，并对其形貌进行了显微形貌观察，讨论了超细过程中的一些现象，对不同球磨机的研磨效果进行了对比。
　　基金项目：宁夏自然科学基金项目，编号：NZ0740；省部共建粉体材料与特种陶瓷重点为不同磨机研磨不同时间后的粉料粒径d50的变化趋势。
　　研磨时间/h粉料平均粒径d5c/pm立式球磨15h小行星球磨30h大行星球磨48h从表1中可看出，立式球磨机研磨5h时，粉料的粒度已经减小到大约0.7xm（0.696xm）的量级，而小行星球磨机与大行星球磨机分别在15h以后和35h才降致0.7 xm的量级。粉料细化到0.5 xm亚微米级，立式磨机需要研磨15h，而小行星磨机与大行星磨机分别需要研磨30h和50h左右的时间。说明行星磨的效率比立式球磨机的效率低得多。随研磨时间的增加，粉料的粒度细到一定程度（=0.5ixm）左右时，很难再细化。很明显地表示了这一点。从图还可看出，3个磨机在40h以前随研磨时间增长其粒度减小的量均有变缓趋势，但从立式、小行星到大行星磨，这种趋势越不明显。大行星磨在磨了100h时，粒度也降到了0.5xm以下，说明其虽然研磨效率低，但随研磨时间的增长，粒度还一直呈减小趋势。图中还表现出了小行星磨机随研磨时间进一步的延长，检测到的粉料粒度不减小反而增加。这是由于粉料细到一定程度会发生团聚现象所致。
　　行星球磨机比立式球磨机研磨效率低的原因在于，该设备原本是用于混料的设备，它的转速以及粉料在罐内所受摩擦力与立式球磨机有很大区别：立式磨机转速快（约800r/min），在高速旋转的搅拌杆的作用下，磨球对粉料施行剪切、撞击和摩擦等作用使物料粉碎。这种作用是强行的。而行星球磨机由于其转速较低（约150180r/min），是通过球磨罐进行行星式运动所产生的离心力作用于粉料和磨球，使之飞向罐壁产生撞击效应，达到粉碎物料的目的。这种作用来自于惯性运动。由以上不同可见，所用行星球磨机所产生的对粉料撞击和摩擦等力比立式球磨机应小得多，所以研磨效率比立式磨机低。
　　在研磨过程中，在3个磨罐内都不同程度地闻到了氨味。在立式磨机中氨味最轻，行星磨机中氨味较浓，且研磨时间越长，氨味越浓。这是由于随研磨时间的增长，粉料粒径变小、比表面积增大，增加了粉体表面活性，还由于摩擦产生了热量，这均会使颗粒表面自由能增高，氮化硅会与水产生如下反应，产生了氨气：短得多。
　　原始粉料及研磨后典型的粒度分布在中表示。从图中可看出，原始粉料的粉粒度很大，且分布很差呈马鞍形。而经细化后的粒度分布好，呈狭窄的单峰正态分布。但在测试过程中发现，立式球磨机磨5h和行星球磨机研磨30h左右的粉料粒度分布峰形顶端稍差，如（b），呈小双峰形，但在10h时峰形变好。说明立式球磨机将该粉研磨5h以后到10h左右才可得到分布峰形较好的亚微米级粉料，而大行星磨则需要50h，如（d）。
　　年从检测结果可知，细化后粉料的比表面积得到了很大提高，这会使烧结活性得到很好地改善。
　　2.3细化前后粉料形貌的SEM分析细化前后的粉料形貌用扫描电镜观测的结果分别如所示。从图中可看出，未细化粉料中有长达3pm以上的大粗颗粒，也有细小颗粒，呈两极分化。
　　而细化后的粉料颗粒尺寸比细化前的要小得多，粒径尺寸在0.11pm的范围，大多数在0.5pm以下。
　　这与检测结果一致。而且均匀，呈等轴晶状。
　　从以上的分析结果均可看出，粉料经过研磨后，得到了很好的细化。粒度‘从约4pm降到了pm左右。粒度测试、比表面积的测试及电镜显微观察均得到了同样的结果。
　　1%/毅伞一i（d）行星球磨机研磨至￠/50=0.468pm的粒度分布氮化硅粉料的粒度分布2.2细化前后粉料的比表面积用BET法测得的粉料超细粉碎前后的比表面积分别为：磨细化到亚微米级，其平均粒径达到0.5pm左右，粒度分布由原来双峰分布变成了狭窄的单峰分布。
　　经研磨细化后的粉料颗粒细小均匀。
　　2）随着研磨时间的增长，平均粒径减小，但研磨时间的延长到定时，粒径基本不再减小。
　　3）不同的球磨机，研磨效果不同。转速高的立式搅拌球磨机研磨效率比行星球磨机高。