冷凍干燥機(jī)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(shí)代發(fā)展到現(xiàn)在,陶瓷業(yè)正從工程陶瓷向納米陶瓷過(guò)度。納米陶瓷是指將納米級(jí)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(jī)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(jī)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(shí)容易團(tuán)聚。由于粒徑過(guò)小,相鄰粉體之間的范德華力會(huì)顯得異常強(qiáng)大,再加之水分會(huì)在粉末中形成“架橋效應(yīng)”,粉末干燥時(shí)經(jīng)常聚集成團(tuán),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(chēng)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(jī)中,物料將經(jīng)過(guò)冷凍、真空兩個(gè)過(guò)程。超低溫冷凍過(guò)程中,物料中的水分被全部轉(zhuǎn)換為冰;抽真空過(guò)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(guò)了中間的液態(tài)過(guò)程,使得粉末之間不會(huì)因氣液相交而形成“液橋”,因此能夠有效抑制陶瓷粉末的團(tuán)聚。同時(shí)冷凍干燥可以將粉末干燥得十分透徹,保證了燒結(jié)過(guò)程中的效果。
冷凍干燥機(jī)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(jī)會(huì)在未來(lái)幫主納米陶瓷取得更大的發(fā)展。
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