生产过程原理 第二章 粉体制备.pptVIP

* (3) 超声波法-------除铁　　 原理： 料浆置于超声波下→高频振动→互相碰撞摩擦，使颗粒表面的氧化铁、氢氧化铁薄膜脱离剥出。 * * 淘洗 * 水力旋流器 * * 化学方法 目的：除去原料中难以以颗粒形式分离的微细含铁杂质，如FeS, Fe(OH)3 包括溶解法和升华法两种。 * 升华法是在高温下使原料中的氧化物（Fe2O3）和氯气等气体反应，使之生成挥发性或可溶性的物质而除去。 溶解法是用酸或其他反应剂对原料进行处理，通过化学反应将原料中所含的铁变为可溶盐，然后用水冲洗将其除去。 * 物理化学方法 包括浮选法和电解法等。 浮选法是利用各种矿物对水的润湿性不同，从悬浮液中将憎水颗粒粘附在气泡上浮游分离的方法。浮选时一般要用浮选剂（捕集剂），如石油碘酸、铵盐、磺酸盐等。此法适用于精选含铁、钛矿物和有机物的粘土。 电解法是基于电化学原理除去混杂在原料颗粒中含铁杂质的一种方法,在电解过程中，粘土颗粒上的着色铁杂质被溶解除去。 * （二）、原料的煅烧和风化 1、陶瓷原料的煅烧 1、多种结晶型态（如氧化铝、二氧化钛、二氧化锆等）； 2、片状结构（如滑石）； 3、硬度较大，不易粉碎（如石英）； 4、高可塑性粘土，干燥收缩和烧成收缩都较大，容易引起制品开裂。 * 预烧目的： 改变其结晶型态和物理性能，使之更加符合工艺要求，提高制品的质量。 煅烧是制备某些在自然界中尚未发现的原料的一个重要过程，如铁电和压电材料。 原料预烧不足： (1)妨碍生产过程的连续化； (2)降低其可塑性； (3)增大成型机械和模具的磨损。 * 工业氧化铝的主晶相是?-Al2O3。预烧到1300～1600℃晶型转变，可以添加稳定剂，添加的数量约为0.3～3%。 （a）稳定晶型 　　晶型转变并伴有体积效应，对产品的质量有很大的影响。各个结晶形态的性能也不一样，稳定的高温形态其性能最优良。 工业氧化铝的密度（1,2）和Na2O含量（3,4）与预烧温度的关系 …工业氧化铝；――工业氧化铝＋1%硼酸 * 氧化钛原料生产含钛电容器陶瓷时，希望TiO2都是金红石相，原料要先预烧。生产压电陶瓷时，不用预烧。预烧温度不能太高，要在氧化气氛下加热，一般预烧温度为1250～1300℃。 二氧化钛各种形态的性质 名 称 晶 系 比 重 （g/cm3） 莫 氏 硬 度 折 射 率 温 度（℃） 热膨胀系数 （× 10-6/K） 介电常数 （室温，1MHz） ng np 熔 融 转化为金红石 锐钛矿 板钛矿 金红石 四方 斜方 四方 3.9 3.9～4.0 4.2～4.3 5～6 5～6 6 2.55 2.70 2.90 2.49 2.58 2.61 -- -- 1830 915 650 -- 4.7～8.2 14.5～22.9 7.1～9.2 31 78 ⊥c轴89 ∥c轴173 * 二氧化锆有三个晶型，用ZrO2做高温耐火材料的原料时，要进行预烧稳定晶型，以防止制品开裂。加入少量添加剂（CaO、MgO、Y2O3等），使其在1500℃左右生成等轴型固溶体，从而使结构稳定。 单斜相 5.68 g/cm3 四方相 6.1 g/cm3 立方相 6.27 g/cm3 1170 ℃,收缩 2370 oC 膨胀, 1000 ℃ * （b）改变物性 滑石具有片状结构，成型时容易分层和颗粒定向排列。预烧使其转变为偏硅酸镁（MgO·SiO2）,破坏原有的片状结构。 大块的石英岩质地坚硬，573℃晶型转变，预烧，急冷，大大提高粉碎效率。 * 可塑性很强的粘土，预烧降低收缩。 釉中的氧化锌用量多时，容易造成缩釉，将ZnO预烧可以改善这一状况。 诸如上述的几种情况，预烧可以改善原料的结构及物性，提高原料的纯度，使原料更符合工艺要求，减少制品的缺陷。 * （c）原料的合成 原料的合成具有如下作用： 1. 用来制备某些在自然界中尚未发现的原料（如BaTiO3、Pb（Zr、Ti）O3等），或者天然原料的开采价值不大、质量不合要求的原料（如钙铁矿、硅灰石等）。 * 2. 合成原材料可以保证产品组成固定，结构均匀，因而性能稳定。此外，原料合成时，在高温下结晶水排出、碳酸分解、晶型发生转化。这些变化在坯体成型前已完成，因而可以保证烧成后产品尺寸和致密度。 3. 合成原材料可使配料简化。当配制组成复杂及性能系列化的产品时，由于采用合成的原料配料，可避免计算和称量的误差，也可简化配料操作。 * 2、耐火