不論是電子陶瓷，微波陶瓷還是陶瓷基板，原材料制備工序中，一定需要對(duì)粉體進(jìn)行研磨。從更大的角度來(lái)看，大部分粉體材料在進(jìn)入下一道工序前，都需要研磨，比如鋰電池的正極材料，涂料，甚至是食品行業(yè)。今天我們就來(lái)看看陶瓷粉體的研磨工藝，以及設(shè)備。
◎ 多種化學(xué)原料按科學(xué)比例進(jìn)行配方；
物料是否混合充分，研磨到位，對(duì)陶瓷粉料性能有重大影響，所以要注重物料的混合、研磨情況。
固相合成的陶瓷粉體中加入一些其他成分如助燒劑，再研磨分散，干燥造粒，成型，燒結(jié)，形成陶瓷元件。
研磨后固體顆粒粒徑在一個(gè)合理值，粒徑分布范圍小，顆粒的圓整度要好。這樣的研磨物料，干燥造粒形狀好，成型壓實(shí)密度高，燒結(jié)溫度容易控制，最終得到的陶瓷元件晶粒細(xì)密均勻，結(jié)構(gòu)致密，物料性能好。
另一工藝是在制備陶瓷元件的過(guò)程中，按配方將所有的化合物包括助燒劑等一起放在砂磨機(jī)中混合，研磨及分散，在陶瓷元件的燒結(jié)過(guò)程中形成陶瓷主晶相。
如果想得到性能良好的研磨物料，就需要合適的研磨設(shè)備及相應(yīng)的研磨工藝。
按研磨物料的細(xì)度，砂磨機(jī)可分為兩類(lèi)：
- 盤(pán)式砂磨機(jī)
◎ 帶有研磨盤(pán)的攪拌軸水平安裝在研磨筒內(nèi)。
◎ 研磨筒內(nèi)的研磨珠子由旋轉(zhuǎn)的研磨盤(pán)激活。
◎ 物料從進(jìn)料處沿軸向流向出料處，過(guò)程中被研磨珠子撞擊研磨。
特點(diǎn)：能量密度及流量適中，珠子裝填量大，可將顆粒研磨到微米范圍。
亞微米或納米研磨，砂磨機(jī)須具備的兩個(gè)條件：
（1）砂磨機(jī)的流量盡可能大：以獲得更佳顆粒粒徑分布。
（2）研磨筒體內(nèi)能量密度要大：砂磨機(jī)有足夠的能量將顆粒研磨細(xì)，同時(shí)保持適當(dāng)?shù)漠a(chǎn)能。
- 研磨筒體粗短，棒銷(xiāo)頂端接近研磨筒壁，珠子線(xiàn)速度大。
- 筒狀縫隙分離器體積大，占據(jù)近三分之二的研磨軸內(nèi)腔。
- 主電機(jī)功率大，約為同容積盤(pán)式砂磨機(jī)的3倍。
- 采用大流量循環(huán)研磨的方式，將物料研磨至亞微米或更細(xì)。
渦輪砂磨機(jī)與棒銷(xiāo)砂磨機(jī)：
- 線(xiàn)速度低的研磨珠子通過(guò)研磨盤(pán)上渦通道加速到最高線(xiàn)速度。
- 棒銷(xiāo)式砂磨，棒銷(xiāo)靠近研磨筒壁，激發(fā)的珠子線(xiàn)速度高。
- 渦輪砂磨機(jī)能做的事，棒銷(xiāo)式砂磨機(jī)都能做。
- 渦輪砂磨機(jī)除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒(méi)有額外好處。
- 同等條件，渦輪砂磨機(jī)產(chǎn)能較低。
- 渦輪砂磨機(jī)的大型化受到限制。
粗磨及細(xì)磨，研磨珠子承擔(dān)以下兩個(gè)任務(wù)：
研磨珠子粒徑 = 最大研磨顆粒粒徑 x 20 - 25
?研磨珠子粒徑 = 出料顆粒平均粒徑（或 d50）x 1000
當(dāng)兩種公式得出的研磨珠子粒徑相差過(guò)大，則需要兩種粒徑的研磨珠子來(lái)完成任務(wù)，即分粗磨及細(xì)磨兩段。
概述：數(shù)臺(tái)串聯(lián)的WSP砂磨機(jī)與數(shù)臺(tái)預(yù)分散罐構(gòu)成一個(gè)研磨系統(tǒng)，物料依次經(jīng)各臺(tái)砂磨機(jī)研磨，達(dá)到所需細(xì)度。
串聯(lián)研磨過(guò)程特點(diǎn)：
? 物料有均等機(jī)會(huì)通過(guò)砂磨機(jī)，顆粒粒徑分布好，研磨效率高
? 研磨生產(chǎn)線(xiàn)可連續(xù)生產(chǎn)，砂磨機(jī)利用率高
? 各臺(tái)砂磨機(jī)可安排不同粒徑的研磨珠子
構(gòu)成：兩座預(yù)分散罐與一臺(tái)砂磨機(jī)組成研磨系統(tǒng)；
原理：所有物料通過(guò)砂磨機(jī)進(jìn)入到另一預(yù)分散桶，物料在這個(gè)研磨系統(tǒng)交替循環(huán)。
交替循環(huán)研磨研磨過(guò)程特點(diǎn)：
- 物料在兩個(gè)預(yù)分散桶及砂磨機(jī)之間交替循環(huán)研磨
- 每次循環(huán)研磨，所有物料都過(guò)砂磨機(jī)，物料的顆粒粒徑分布好
- 研磨過(guò)程及效果類(lèi)似于串聯(lián)研磨
3）簡(jiǎn)單循環(huán)研磨過(guò)程
構(gòu)成：一座預(yù)分散罐與一臺(tái)砂磨機(jī)構(gòu)成簡(jiǎn)單循環(huán)研磨系統(tǒng)。
原理：預(yù)分散罐的物料經(jīng)砂磨機(jī)再進(jìn)入預(yù)分散罐，不斷循環(huán)研磨，直到設(shè)定細(xì)度。
簡(jiǎn)單循環(huán)研磨過(guò)程示意圖
本文參考：常州市龍?chǎng)沃悄苎b備有限公司 《5G介質(zhì)濾波器陶瓷粉料的研磨及導(dǎo)電銀漿的分散研磨》
原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦陶瓷展）：一文看懂陶瓷粉料的研磨
