第七章 粉体熔体物性检测.pdf

7 粉体熔体物性检测 7.1 试样的制取 7.2 粉体物性测定 7.3 熔体物性测定 粉末的制备 机械制粉 物理制粉 化学制粉 机械研磨 气流研磨 液体雾化 蒸发凝聚 气相沉积 还原化合 电化学法 7.1.1 机械制粉—之机械研磨法 机械制粉方法的实质就是利用动能来破坏材 料的内结合力，使材料分裂产生新的界面。 能够提供动能的方法可以设计出许多种，例如有锤捣、 研磨、辊轧等，其中除研磨外，其他几种粉碎方法主要是 用于物料破碎及粗粉制备的。 研磨的理论基础——机械力化学 物料颗粒受机械力作用而被粉碎时，还会发生 物质结构及表面物理化学性质的变化，这种因机 械载荷作用导致颗粒晶体结构和物理化学性质的 变化称为机械力化学。 粉碎作用力的作用形式 球磨制粉的基本方式 滚筒式 行星式 振动式 搅动式 滚筒式球磨滚筒式球磨 振动球磨振动球磨 行星球磨行星球磨 搅动球磨搅动球磨 7.1.2 机械制粉—气流研磨法 通过气体传输粉料的一种研磨方法。与机械研磨法不同的 是，气流研磨不需要磨球及其它辅助研磨介质。研磨腔内是粉 末与气体的两相混合物。根据粉料的化学性质，可采用不同的 气源，如陶瓷粉多采用空气，而金属粉末则需要用惰性气体或 还原性气体。由于不使用研磨球及研磨介质，所以气流研磨粉 的化学纯度一般比机械研磨法的要高。 气流研磨三种类型： 旋涡研磨 冷流冲击 流态化床气流磨 7.1.3 物理制粉—之雾化制粉法 雾化法是一种典型的物理制粉方法，是通过高 压雾化介质，如气体或水强烈冲击液流，或通过离 心力使之破碎、冷却凝固来实现的。  雾化机理雾化机理 雾化 聚并 凝固 过程一：大的液珠当受到外力冲击的瞬间，破碎成 数个小液滴，假设在破碎瞬间液体温度不变，则液 体的能量变化可近似为液体的表面能增加。 很明显，雾化时液体吸收的能量与雾化液滴的粒径 存在一个对应关系，即：吸收的能量越高则粒径越 小；反之亦然。 过程二：液体颗粒破碎的同时，还可能发生颗粒间 相互接触，再次成为一个较大的液体颗粒，并且液 体颗粒形状向球形转化，这个过程中，体系的总表 面能降低，属于自发过程。 过程三：液体颗粒冷却形成小的固体颗粒。 7.1.4 化学制粉法 化学气相沉积法 化学还原法 电化学制粉法 化学气相沉积法 一、化学气相沉积的反应类型 分解反应 aA(气) mM (固) nN (气) 化合反应 aA(气) bB(气) mM (固) nN (气) 一些碳化物、氮化物、硅化物、硼化物的沉积条件 沉积物 沉积剂 沉积温度 / ℃ 气 氛 TiC TiCl 十CH 或C H CH 1100~1200 H 4 4 6 5 3 2 碳 BC BCl3 十CH4 1100~1700 H2 化 SiC SiCl 十CH 1300~1500 H