一、粉體粒度對水泥性能的影響:
1,微米以下細顆粒由于在加水攪拌的短暫過程中就完全水化,對強度沒有貢獻。其含量多,說明存在過度粉碎,浪費了磨機電能;同時還降低了水泥的流動性,不利于澆筑。因此,這部分顆粒是有害的,應盡可能減少。
2,微米顆粒水化速度較快,幾個小時到兩三天時間就基本水化完畢。這部分顆粒多,水泥的3天強度(水泥重要性能參數之一)就高,同時配制水泥漿需水量會相應增加,水泥漿流動性降低。因此,該范圍顆粒在3天強度能滿足要求的前提下,也應盡可能少。
3, 水泥澆筑28天后的水化深度約為5.46μm。這就意味著大于兩倍水化深度(約11μm)的顆粒,總是有一部分內核未水化,未被水化的內核在混凝土中只起填充作用,對膠凝沒有貢獻。16、32和64μm顆粒的水化率分別為97%、72%和43%,因此通常認為3~32μm顆粒對28天強度(水泥重要性能參數之一)起主要作用。32μm以上顆粒,尤其是65μm以上顆粒水化率較低,是對熟料的浪費,應盡可能降低。
4,水泥的球形度參數對水泥的硬化時間、強度等具有重要意義,也是粒度測試的重要方向。高端企業的粒度測試不但應該測試其顆粒粒徑的分布,還需要測試其球形度等形貌參數。
從以上幾點研究可以看出,水泥顆粒粒度分布對水泥的性能和生產成本影響是很大的。
1)、原有篩分粒度分析方法和實驗手段已經不能滿足現有技術需求。
長期以來,水泥行業都用RRSB曲線描述水泥的粒度分布。它的優點是簡便易于分析,只要做兩種篩孔的篩余量(通常為80μm篩余和45μm篩余)就能求出分布。但是RRSB分布只是水泥實際粒度分布的一種近似表達,與水泥真實粒度分布有一定差距,對一般性的性能研究有幫助,但是如要深入的探討粒度分布對水泥性能的影響,RRSB分布就無能為力了。因為它無法做到真實、精確的描述1微米以下顆粒含量、1~3微米顆粒含量、3~32μm顆粒含量等對水泥性能有重要影響的數據。
2)高端水泥的粒度測試,需要顆粒圖像工作站進行形貌測試。
現代比較流行的粒度測試儀器中,激光粒度儀無疑是現階段最流行的顆粒測試設備,具有測試快,代表性強而且操作簡單等優勢,但其最大的缺陷就是只能夠提供粒徑大小的分布狀態,卻不能對顆粒的形貌進行描述,而水泥的球形度是水泥顆粒測試的重要指標,其對硬化時間、強度等具有重要意義。這里我們就需要用到另外一種檢測設備——顆粒圖像工作站。
顆粒圖像工作站, 是采用直接測試法,以顆粒的圖片作為測試依據,不同于激光粒度儀和沉降儀,等采用間接測試法的顆粒測試儀器,更加直觀的同時也杜絕了因為儀器部件出現問題導致的測試失準。而且我們這個產品可以獲得顆粒的球形度、長徑比等形狀參數,在很多行業中,不但需要知道顆粒的粒徑分布還需要知道顆粒的形狀參數分布情況。而在所有顆粒測試儀器中,只有顆粒圖像工作站可以獲得球形度、長徑比等形狀參數,這是其他儀器設備所無法替代的。
在水泥高端生產、研究領域引入顆粒圖像工作站是非常有必要且能夠產生巨大技術和經濟效益的事情?,F階段一般采用激光粒度儀與顆粒圖像工作站相配合的顆粒測試方案是比較有效地。
二、粉體粒度對涂料性能的影響:
粉體涂料– 它是具有保護性的及裝飾性的物質,或兩者特性都具有的物質– 這種物質是應用涂料粉體加到底層上形成, 然后利用熱能或輻射能熔化涂料到一種連續的薄膜. 涂料粉體被精細分成有機聚合物粒子, 有機聚合物一般包含顏料,填料及添加劑, 它們在適當地條件下儲存并且存儲時要精細地分開. 它和水性涂料相反, 水性涂料可能含有揮發性的有機溶劑, 而它能達到和水性涂料相同或更好的特性, 比如質量好, 經久耐用, 及抗腐蝕等等特性. 生產成本比液體涂料要低, 因為粉體涂料的生產是一個高效率的過程且需要的能源及勞動力少. 因為粉體涂料沒有揮發性有機溶劑, 它的更吸引人的好處是消除了有機溶劑的散發及降低了廢物處理的成本.
一種粉體涂料的性能是受各種因素影響的. 粉體粒子的尺寸大小可以對生產過程許多階段中的性能有一個主要的影響, 包括處理, 裝料, 遞送, 及涂料特征化等過程. 涂料的配方是不同的, 它取決于應用時的各種情況的要求, 比如涂層的厚度, 被涂物體的形狀, 及周圍環境條件.
粉體粒度對拋光的性能影響:
1)拋光粉粉體的粒度大小:決定了拋光精度和速度,常用多少目和粉體的平均粒度大小來。過篩的篩網目數能掌握粉體相對的粒度的值,平均粒度決定了拋光粉顆粒大小的整體水平。
2)拋光粉粉體莫氏硬度:硬度相對大的粉體具有較快的切削效果,同時添加一些助磨劑等等也同樣能提高切削效果;不同的應用領域會有很大出入,包括自身加工工藝。
3)拋光粉粉體懸浮性:好的粉要求拋光粉要有較好的懸浮性,粉體的形狀和粒度大小對懸浮性能具有一定的影響,片形及粒度細些的拋光粉的懸浮性相對的要好一些,但不是決對的。拋光粉懸浮性能的提高也可通過加懸浮液(劑)來改善。
4)拋光粉粉體的晶型:粉體的晶型是團聚在一起的單晶顆粒,決定了粉體的切削性、耐磨性及流動性。粉體團聚在一起的單晶顆粒在拋光過程中分離(破碎),使其切削性、耐磨性逐漸下降,不規則的六邊形晶型顆粒具有良好的切削性、耐磨性和流動性。
5)拋光粉外觀顏色:原料中Pr的含量及灼燒溫度等因素有關,鐠含量越高,其粉體顯棕紅色。低鈰拋光粉中含有大量的鐠(鈰鐠料),使其顯棕紅色。高鈰拋光粉,灼燒溫度越高,其顯偏白粉色,溫度低(900度左右),其顯淡黃色。
三、粉體粒度對陶瓷的影響:
壓電陶瓷是一種能夠實現機械能和電能相互轉換的功能陶瓷材料。與壓電單晶材料相比,具有機電耦合系數高,壓電性能可調節性好,化學性質穩定,易于制備且能制得各種形狀、尺寸和任意極化方向的產品,價格低廉等優點,被廣泛應用于衛星廣播、電子設備、生物以及航空航天等高新技術領域。
然而,目前所使用的壓電陶瓷體系主要是鉛基壓電陶瓷,這些陶瓷材料中PbO(或Pb3O4)的含量約占原料總質量的70%左右。由于PbO、Pb3O4等含鉛化合物在高溫時的揮發性,這些陶瓷在生產、使用及廢棄過程中都會對人類健康和生態環境造成很大的危害。如果對含鉛陶瓷器件回收實施無公害處理,所需成本也會很高。另一方面,PbO的揮發也會造成陶瓷的化學計量比偏離配方中的化學計量比,造成產品的一致性和重復性降低。因此,研制和開發對環境友好的無鉛壓電陶瓷成為一項緊迫且具有重大實用意義的課題。
無鉛壓電陶瓷,又被稱為環境友好壓電陶瓷,其直接表層含義指不含鉛、又具有滿意的高的壓電性能的壓電陶瓷材料。目前國內外研究的無鉛壓電陶瓷體系主要包括:BaTiO3基無鉛壓電陶瓷,(Bi0.5Na0.5)TiO3(BNT)基無鉛壓電陶瓷,鉍層狀結構無鉛壓電陶瓷及鈮酸鹽基無鉛壓電陶瓷(包括鈣鈦礦結構的堿金屬鈮酸鹽和鎢青銅結構鈮酸鹽)。
粉體粒度對3Y-TZP材料微觀結構的影響:從兩種材料的表面和斷面的XRD圖譜中可以看出,兩種材料的原粉只有單一的t相氧化鋯,無單斜(m)相氧化鋯的衍射峰出現。而燒結后在表面(代表材料內部)只有微米粉燒結體出現了m相,納米粉燒結體仍是全部由t相組成,這可能是微米粉燒結溫度高,燒結后晶粒有異常長大,超過了相變臨界晶粒尺寸,冷卻時自發產生了少量相變;斷面上兩者均出現了m相氧化鋯的衍射峰。通過計算得知:斷裂時納米顆粒燒結的試樣較微米顆粒燒結的試樣發生t-m相變的相變量大。SEM照片提示:納米粉燒結試樣的微觀結構更為均勻、致密,顆粒分布范圍窄;而微米粉燒結體有少量不規則小氣孔,在微米顆粒的試樣中出現了晶粒的異常長大現象,這是由于在這些顆粒周圍存在的毛細孔阻礙正常晶粒的生長,原料粉中的較大顆粒將其吞并所致,這對微米顆粒的力學性能的提高會起一定的負面作用。在晶粒尺寸上,由于納米粉原始顆粒小,加之燒結溫度又低于微米粉,晶粒尺寸比微米粉燒結的材料小。
四、粉體粒度對材料硬度的影響:
陶瓷材料的硬度表示材料抵抗硬的物體壓陷表面的能力。硬度測試時顯微鏡下可見兩種材料壓痕各夾角均無延伸裂紋,這可能是3Y—TZP的應力誘發相變增韌的結果:壓頭向材料表面施加外力,受壓局部的t相發生向m相的轉變,伴隨的體積膨脹對周圍及晶界上產生了壓應力。
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