冷凍干燥機在陶瓷納米的應(yīng)用
陶瓷作為一種傳統(tǒng)材料有著悠久的歷史。時代發(fā)展到現(xiàn)在,陶瓷業(yè)正從工程陶瓷向納米陶瓷過度。納米陶瓷是指將納米級別的粉末、晶須加入到陶瓷中,使材料擁有各種特性,如柔韌性、耐高溫等等。目前納米陶瓷正處在高速發(fā)展階段,這其中冷凍干燥機在陶瓷納米的應(yīng)用起到了重要作用。
優(yōu)質(zhì)的納米粉體是制備燒結(jié)納米陶瓷的關(guān)鍵。目前主流的方法是用冷凍干燥機得到干燥的粉體。為什么不使用別的方法呢?這是粉末的特殊性所決定的。不同于一般的物質(zhì),納米粉體在干燥時容易團聚。由于粒徑過小,相鄰粉體之間的范德華力會顯得異常強大,再加之水分會在粉末中形成“架橋效應(yīng)”,粉末干燥時經(jīng)常聚集成團,從而影響陶瓷的質(zhì)量。
使用真空冷凍干燥的方法則可以幫助得到大小均勻、分散的理想粉體。這得益于真空冷凍干燥的特殊原理。真空冷凍干燥也稱凍干技術(shù),是一種在真空、低溫狀態(tài)下干燥物料的技術(shù)。在冷凍干燥機中,物料將經(jīng)過冷凍、真空兩個過程。超低溫冷凍過程中,物料中的水分被全部轉(zhuǎn)換為冰;抽真空過程中,物料在負(fù)壓狀態(tài)下被加熱,冰直接氣化抽離。這種方法讓水由固態(tài)直接升華為氣態(tài),跳過了中間的液態(tài)過程,使得粉末之間不會因氣液相交而形成“液橋”,因此能夠有效抑制陶瓷粉末的團聚。同時冷凍干燥可以將粉末干燥得十分透徹,保證了燒結(jié)過程中的效果。
冷凍干燥機的出現(xiàn)使得許多領(lǐng)域都有了全新的突破。目前上海田楓已經(jīng)能夠提供全流程的凍干技術(shù)支持,相信凍干機會在未來幫主納米陶瓷取得更大的發(fā)展。
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