中國粉體網訊 當前,先進陶瓷正向各個領域不斷滲透,這些領域對陶瓷的性能提出了越來越高的要求,為應對這一局面,陶瓷粉體精細化成為了實現某些特殊性能的有效路徑。相應地,我們必然希望陶瓷粉體越細越好,這既是實現陶瓷精細化的基本前提,同時也比較利于提高粉體的表面活性,在實際生產時能夠提高燒結性能,降低燒結溫度。
然而,我們又將面臨另一個難題:對于后續的成型而言,尤其是對最常用的干壓成型來說,細小粉體的流動性較差,不能夠很好地填充模具,從而影響成型后坯體的致密度,進而會導致最終的燒結體致密度不高。
于是,陶瓷工程師們想到一個好主意:在控制范圍內將超細粉聚集造成假顆粒,即造粒。具體而言,造粒就是通過在較細的粉體中加入一定量的添加劑,制成粒度較大、具有一定假顆粒度級配并且流動性好的球體。
在陶瓷干法壓制工藝生產中,造粒的質量水平對后續的成型和燒結有著至關重要的影響,而粘結劑、分散劑、增塑劑、脫模劑等助劑又成為決定造粒質量的重中之重。
至禾新(上海)材料科技有限公司是一家創新企業,為解決陶瓷粉體造粒過程中的諸多難題,在高性能助劑方面開展了一系列研發工作。
至禾新——做不一樣的粘結劑
在噴霧造粒過程中作為結合介質,粘結劑將陶瓷粉體顆粒粘結形成均勻的造粒粉,核心作用是增強顆粒機械強度,在后續壓制成型時維持坯體形狀,減少開裂風險。
至禾新的研發工程師在分析對比不同粘結劑后認為,傳統丙烯酸或PVA類粘結劑存在的局限包括:彈性形變易導致生坯反彈破裂;顆粒硬質包覆導致遭遇外力時易碎;溶劑遷移易偏析使造粒粉不穩定等。
對此,至禾新從自身助劑體系出發,致力于解決噴霧造粒粉體成型燒結過程中出現的各種缺陷或開裂問題,開發了一系列粘結劑產品,受到行業的高度認可。至禾新粘結劑型號眾多,可滿足水系、有機溶劑體系,也可滿足各類無機化合物、金屬粉體用戶無殘留、高強度等不同訴求。
M-871粘結劑
產品特點
1. 水性粘結劑:水溶液產品形態;
2. 可有效改善造粒粉性質(形貌、可調控造粒粉破碎性能);
3.素壞強度高:可達到PVA的150%以上(參考值,根據具體原料種類會有差異);
4. 排膠后幾乎無殘留(N,等還原氣氛下低殘留);
5. 原料粉體適用性廣:無機材料均可適用。
JT-30粘結劑
JT-30粘結劑不會與至禾新各類分散劑發生反應,可兼容使用離子型及非離子型分散劑,加入漿料體系后不改變漿料粘度,可制備高密度高強度生坯。
NQ-54粘結劑
使用NQ-54作為噴霧造粒粉體粘結劑突出的優點是在保證坯體強度和密度的同時,可在高升溫速率下排膠燒結保證坯體完整性,大幅度減少坯體燒結開裂風險。
NQ-58粘結劑
利用該產品可得到高塑性生坯,利于成型加工,并且提高排膠燒結完整性可得到高塑性生坯,利于成型加工,并且提高排膠燒結完整性。
好產品不止于此
除了噴霧造粒粘結劑,至禾新根據市場需求,還開發了分散劑、成球劑、增塑劑、脫模劑等優異產品:
(1)分散劑(F系列):高效解聚納米粉體,提升漿料均勻性。
(2)增塑劑(B系列):降低壓制應力,減少坯體開裂風險。
(3)脫模劑(L系列):快速脫模不粘附,提升生產效率。
(4)低溫溫分解型助劑(K系列):400℃無殘留,滿足嚴苛燒結要求。
(5)篇幅限制其他有機體系分散劑粘結劑至禾新均有研發生產。
案例展示
案例一:氮化硅粉體(150nm)噴霧造粒
M-871表現:漿料粘度降低至25 mPa·s(傳統PVA為32 mPa·s),素坯強度達3.8 MPa(較PVA提升58.3%),密度提升至1.75 g/cm3。
測試配方
測試結果
案例二:氧化鋯粉體(60nm)噴霧造粒
M-871表現:素坯強度突破5.0 MPa(較PVA提升61.2%),密度提升至2.95 g/cm3,助力高精度陶瓷器件生產。
測試配方
測試結果
案例三:氧化鋅粉體粘模分層問題的解決
粘模分層情況:
至禾新工程師介入后的效果:
現今規模化快速成型方式已經普遍,在快速沖壓過程中,素坯粘模分層現象時有發生,極大的影響了生產效率及產品質量,至禾新工程師可根據客戶特定粉體,采用至禾新粘結劑體系,可有效快速解決粘模分層問題。
小結
技術創新是至禾新(上海)材料科技有限公司的核心驅動力。公司匯聚了一批來自材料學、化學工程等領域的專業人才,組建了一支實力雄厚的研發團隊。我司研發團隊積累了充分的制漿、造粒、成型、燒結等完整工序的研發生產經驗,可為客戶的噴霧造粒工藝制定切實可行的個性化研發生產服務。
(中國粉體網/山川)
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