瓷微球制備工藝流程基于微球成型儀制備微球總體可分成兩步,第一步由微球成型儀將漿料分配成單分散性的微滴,第二步由微滴形成固體微球或凝膠球。如圖 所示為制備 Al2O3微球的工藝流程圖:
其詳細(xì)的工藝步驟如下:(1)Al2O3漿料通過混合 Al2O3粉末,PVA 和蒸餾水而得到。在混合漿料中 Al2O3粉末和 PVA 的加入量分別為 45 vol.%和 3 wt.%。(2)在微球成型儀中快速成形裝置中,將 Al2O3漿液注入漿料桶中,采用適當(dāng)?shù)膰娮灬橆^尺寸和擠出壓力進(jìn)行漿料快速分配,噴射出高度均勻尺寸的微滴。(3)在液滴沉降到包含 10 wt.%硼酸的甘油溶液之后,由于 PVA 和硼酸之間的交聯(lián)反應(yīng),可立即固化后的液滴。之后采用乙醇將甘油和硼酸從生坯表面洗掉。(4)將清洗過的生坯在 50℃的干燥烘箱中干燥 12 小時,然后將干燥的生坯在不同溫度的空氣氣氛下燒結(jié)。燒結(jié)溫度范圍以 100℃ 為間隔從 1100℃到 1500℃,燒結(jié)時間為 3h。
陶瓷微球成型儀具有以下特點:
1. 可單機(jī)使用,也可形成流水線小球成型系統(tǒng)。模塊化組合,適合快速的大生產(chǎn)和小批量的生產(chǎn)組合。氧化鋁小球制備粒徑范圍:0.5-0.8mm,0.8-1.2mm,1.2-2mm。生產(chǎn)產(chǎn)量10kg-10T/天可調(diào)。
2. 材料微球成型系統(tǒng)中所有與產(chǎn)品接觸的材料均使用低吸附材料。
3. 材料微球成型系統(tǒng)內(nèi)置超壓、過載、檢測等功能。
4. 材料微球成型系統(tǒng)出液量可調(diào),成球后的液滴快速墜落,滿足不同粘度、體積的樣品成球。
5. 材料微球成型系統(tǒng)作為連續(xù)制備應(yīng)用,可以設(shè)定不同速度來滿足樣品的實際要求。
6. 氣動定量泵組,不需要灌裝液體,可連續(xù)不間斷工作。
7.材料微球成型系統(tǒng)中的重要部件:泵芯為不銹鋼材質(zhì),精密、耐用,防腐蝕。
8. 材料微球成型系統(tǒng):PLC控制器+V1.1控制系統(tǒng),可最大限度地確??煽啃约爸貜?fù)性。
9. 材料微球成型系統(tǒng)采用人機(jī)界面交互友好,系統(tǒng)狀態(tài)實時顯示。儀器運行時間、滴液計數(shù)、設(shè)定運行時間等提示信息。
10. 材料微球成型系統(tǒng)完善的保護(hù)功能,如密碼進(jìn)入,過載保護(hù)等。
11. 材料微球成型系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計:1個模組成為一臺單機(jī),流水線由多個模組組成。如1個模組成球速度1.5萬/小時,100個模組形成的流水線,速度為150萬/小時,1000個模組形成的流水線,速度為1500萬/小時。精度:點液精度±3%。