一、熱風(fēng)干燥
熱風(fēng)干燥即熱空氣干燥, 是利用熱空氣作干燥介質(zhì)對陶瓷粉體進(jìn)行干燥的方法,需在特定的干燥器中進(jìn)行。
優(yōu)點(diǎn):干燥時(shí)速度快且可連續大量干燥。
缺點(diǎn):干燥陶瓷粉體時(shí)需要粉碎且對塊狀的干燥效果不理想。
熱分干燥主要分為3種干燥工藝制度:低濕高溫干燥、低濕逐漸升溫干燥和控制濕度干燥,這是根據熱空氣溫度和濕度的不同進(jìn)行控制來(lái)劃分的。
1、低濕高溫干燥
低濕高溫干燥是采用低濕度的干熱空氣作介質(zhì),使粉體在整個(gè)干燥過(guò)程中始終處于濕度低、溫度高的干燥環(huán)境,粉體內水分快速蒸發(fā),進(jìn)而對粉體進(jìn)行干燥處理。
但粉體層厚時(shí),干燥過(guò)程中容易出現粉體表面水分蒸發(fā)很快,而分體內部因熱量擴散不均,造成粉體“干面”現象。因此,該方法只適用于薄陶瓷粉體層的加熱干燥。
2、低濕逐漸升溫干燥
低濕逐漸升溫干燥是在干燥過(guò)程中,使熱空氣始終保持低的濕度,而使其溫度逐漸升高,目的是使粉體的干燥速度由小至大漸進(jìn)增加,從而減小粉體的內外溫差和內擴散阻力,以保證粉體內外擴散速度的相互適應,避免粉體出現“干面”現象。
該方法多用于厚陶瓷粉體層的加熱干燥。但其缺點(diǎn)是干燥時(shí)間長(cháng),干燥效率也低。
3、控制濕度干燥
控制濕度干燥是按照干燥過(guò)程的規律與特點(diǎn),通過(guò)對干燥介質(zhì)濕度的控制,合理調節粉體在不同干燥階段的干燥速度。
該方法制度合理,適用于量大、粉體層厚的干燥,但需要配置能夠調控干燥介質(zhì)濕度和溫度的干燥設備。
閃蒸干燥屬于熱風(fēng)干燥的一種,是固體流態(tài)化的一種干燥方式,干燥主機具有機械分散和干燥物料粒度調正功能,高含濕膏糊狀、濾餅狀物料進(jìn)入干燥主機后與被加熱的熱風(fēng)混合,物料在熱風(fēng)與機械分散力作用下形成顆粒流態(tài)化,瞬間完成熱質(zhì)交換,干燥后的物料進(jìn)入捕集器獲得粉狀產(chǎn)品。
二、紅外線(xiàn)干燥
紅外線(xiàn)干燥法是利用紅外輻射能直接照射被加熱粉體,并通過(guò)粉體對紅外線(xiàn)的吸收,實(shí)現能量的傳遞和轉換。使紅外輻射源符合被干燥粉體的吸收特性,才能達到良好的干燥效果。粉體對紅外線(xiàn)的吸收與其分子結構密切相關(guān),要通過(guò)共振作用,加劇質(zhì)點(diǎn)的熱運動(dòng)而引起吸收,必須使粉體中分子本身的固有振動(dòng)頻率與射入的紅外線(xiàn)頻率一致或相近。因此,利用紅外線(xiàn)干燥技術(shù),只要使其輻射源產(chǎn)生的紅外波能被所干燥粉體吸收,就能獲得滿(mǎn)意的干燥結果。
優(yōu)點(diǎn):紅外線(xiàn)干燥只是被輻射面有效地加熱,內部不受影響,適用于漿料、涂層的干燥以及含水率測定等僅需表面干燥的場(chǎng)合。
缺點(diǎn):不適用于厚粉體層的加熱干燥。
三、噴霧干燥
噴霧干燥法是將溶液分散成小液滴噴入熱風(fēng)中,使之迅速干燥的方法。在干燥室內,用噴霧器把混合的鹽(如硫酸鹽)水溶液霧化成10~20μm或更細的球狀液滴,這些液滴在經(jīng)過(guò)燃料燃燒產(chǎn)生的熱氣體是被快速干燥,得到類(lèi)似中空球的圓粒粉料,并且成分保持不變。噴霧干燥法也是一種廣泛使用的造粒法。
噴霧干燥法根據噴霧器類(lèi)型不同,分為三種:壓力式噴霧干燥、氣流式噴霧干燥、離心式噴霧干燥。
優(yōu)點(diǎn):易得到流動(dòng)性好的球狀團粒,在干燥的同時(shí)得到了造粒了的顆粒,且顆粒具有較好的流動(dòng)性,易于成型;產(chǎn)量大、可連續生產(chǎn);工藝簡(jiǎn)單,自動(dòng)化水平高,能夠減輕勞動(dòng)強度;
缺點(diǎn):該方法需要大型裝備,投資費用比較高;難以得到微粉體。
四、冰凍干燥
冰凍干燥技術(shù)用來(lái)制備高純超細陶瓷粉體,由冰凍和干燥兩個(gè)主要環(huán)節組成。
冰凍干燥前,一般都先按化學(xué)式配制成一定濃度的金屬鹽溶液,在低溫下(-40℃以下)以離子態(tài)迅速凝結成凍珠,減壓(0.1mmHg)升華即可除去水分。最后將金屬鹽進(jìn)行分解,即成為所要求的超細粉末的氧化物。
冰凍干燥法可較好地消除陶瓷粉體干燥過(guò)程中的團聚現象,這是因為含水物料在結冰時(shí)可以使固相顆粒保持其在水中時(shí)的均勻狀態(tài),冰升華時(shí),由于沒(méi)有水的表面張力作用,固相顆粒之間不會(huì )過(guò)分靠近,從而避免了團聚的產(chǎn)生。
優(yōu)點(diǎn):(1)純度高,化學(xué)均勻性好。(2)細度高,粒徑分布較集中,可以得到0.01~0.05μm級的超細粉末。(3)比表面大,化學(xué)活性好,易于成型電子陶瓷。(4)晶粒較細(微米級),密度較高(達理論密度99%以上)。
缺點(diǎn):(1)選擇適宜的化學(xué)溶液和控制化學(xué)溶液穩定性的最佳pH值較困難。(2)冰凍干燥設備投資較高,工藝控制比較復雜,成本較高,且該方法不能連續處理。
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標簽:氧化鋯改性劑,陶瓷粉分散劑,粉體分散劑
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