— 新闻动态 —
精诚一意，格致创新
电瓷坯料的混合与研磨
发布时间：
2025-07-30 15:21
来源：
电瓷坯料的混合与研磨是将按配方比例配好的原料（黏土、石英、长石等）通过物理加工转化为具有均匀成分、合适颗粒细度及成型性能的坯料的关键环节，直接决定后续成型（如可塑成型、注浆成型、干压成型）的稳定性和最终产品质量。其核心是通过“均化”与“细化”赋予坯料良好的可塑性、流动性或压实性，为成型和烧成奠定基础。
一、核心目的
成分均匀化：
消除原料颗粒的局部偏析，确保坯料中各成分（如Al₂O₃、SiO₂、熔剂矿物）在微观层面分布一致，避免成型后坯体因成分不均导致烧成收缩差异，防止开裂或结构缺陷。
颗粒细化与级配优化：
将原料颗粒破碎至目标细度（根据成型方式调整），并形成合理的颗粒级配（粗、中、细颗粒按比例搭配），提高坯体致密度（烧成后气孔率≤3%），同时满足成型对坯料流动性（注浆）或可塑性（可塑成型）的要求。
赋予成型性能：
通过混合与研磨过程中的水分调节、添加剂引入（如塑化剂、分散剂），使坯料具备适合成型工艺的特性（如可塑坯料的可塑性指数3-5，注浆料浆的粘度50-100cP）。
二、坯料预处理
混合与研磨前需对配好的原料（按配方比例称量的黏土、石英、长石等）进行预处理，确保初始状态稳定。
除杂与筛分：
通过磁选去除铁屑，过筛去除大块杂质（如未破碎的石英块），防止损坏研磨设备。通常由原料厂家进行。
水分调节：
黏土类原料需检测初始水分，若水分过高需预干燥，确保配料准确和研磨效率。
储存：
各类原料分类存放，保持干燥清洁。
三、混合与研磨工艺
混合与研磨同步进行（湿磨过程），通过加水制成料浆，在研磨介质作用下实现混合与颗粒细化，同时液体介质促进颗粒分散。研磨是通过机械力（冲击、挤压）将混合后的原料颗粒破碎至目标细度，并优化颗粒级配的过程，直接决定坯料的成型性能和烧成特性，是电瓷坯料制备的核心环节。
核心设备：球磨机
电瓷坯料研磨90%以上采用湿磨（球磨机），因其能同时实现混合与细化，且料浆状态便于后续处理（注浆直接使用，干压经喷雾干燥）。
分类：
间歇式球磨机：适合多品种、小批量生产，筒体倾斜卸料，可灵活调整研磨时间（8-16小时）。
连续式球磨机：原料从进料端连续进入，经多仓研磨（粗磨仓→细磨仓）后从出料端排出，单台日处理量可达50-100吨，适合大规模化生产。
工作原理：
筒体旋转时，球石在重力、离心力和摩擦力的作用下被提升到一定高度后抛落或滚落。物料在球石的冲击、挤压和研磨作用下被粉碎，同时各种成分被强制混合。
研磨介质：
材质：天然鹅卵石（成本低，易污染）、高铝瓷球（硬度高、耐磨、污染小）、氧化锆球（硬度最高、磨损极小、成本高）。电瓷行业趋向于使用高铝瓷球。
级配：粗磨仓用大球（φ60-80mm）破碎粗颗粒，细磨仓用小球（φ20-40mm）细化颗粒，级配比例（大:中:小）通常为2:3:5，确保颗粒从粗到细逐步破碎，避免“过磨”或“欠磨”。
料球比：
通常在 1:(1.5~2.5) 范围内优化。球石过少则效率低；过多则有效容积减小，且球石间碰撞增加能耗和磨损。
固液比：
根据目标坯料含水率和泥浆流动性要求确定。水过少则泥浆粘稠，流动性差，研磨效率低且易糊磨；水过多则泥浆过稀，球石冲击力减弱，效率也低，且后续脱水能耗高。通常加入少量电解质（解凝剂/稀释剂，如水玻璃、碳酸钠、腐殖酸钠、聚电解质等）来降低泥浆粘度，减少加水量，提高固含量和流动性。加入0.5%羧甲基纤维素（塑化剂），可提升可塑性指数1-2个单位。
研磨时间：
直接影响最终细度。时间不足，颗粒粗，影响烧结和性能；时间过长，效率低，能耗高，某些成分（如长石）过度粉碎也可能带来负面影响。需通过定期取样检测细度来确定最佳时间。
球磨机转速：
影响球石的运动状态（泻落、抛落、离心）。通常控制在临界转速（球石开始离心化贴附筒壁的转速）的 60%-85% 左右，以达到最佳的冲击和研磨效果。转速过低，效率低；过高，球石离心化，失去研磨作用。
颗粒级配：
合理的颗粒级配（粗颗粒填充骨架，细颗粒填充间隙）可提高坯体堆积密度，减少烧成收缩（总收缩率控制在8%-12%）。
四、干法坯料的混合与研磨
应用：主要用于生产形状相对简单、尺寸精度要求较高的电瓷产品，采用干压或等静压成型。
干法混合：
将研磨好的粉料与粘土粉、添加剂（粘结剂如PVA、润滑剂如硬脂酸盐、造孔剂等）在干式混合机（如V型混合机、双锥混合机、高速搅拌混合机）中充分混合均匀。
干法研磨：
硬质原料单独或混合后在干式球磨机或振动磨中进行干法研磨至要求细度。
喷雾干燥造粒 (关键步骤)：
将混合均匀的干粉料与适量的水（和粘结剂溶液）在搅拌机中制成浆料。浆料通过喷雾干燥塔雾化成细小液滴。热空气使液滴瞬间干燥，形成流动性好、颗粒强度适中、具有合适粒径分布和一定孔隙率的球形颗粒。这种颗粒料具有优异的流动性、填充性和压制性，适用于自动化干压成型。
关键控制点：
粉料细度及分布、混合均匀性、喷雾干燥颗粒的粒度分布、颗粒强度、含水率、流动性。
五、质量控制
混合均匀度不足（通常为干混）：
表现为坯体烧成后局部强度差异（偏差＞5MPa）或介电性能波动（击穿强度偏差＞2kV/mm）。解决措施：延长干混时间。
研磨细度异常：
颗粒过粗（D50＞20μm）：注浆料浆悬浮性差（24小时沉淀率＞5%），烧成后气孔率＞8%，强度下降。解决措施：增加小球比例（小球占比提高至40%），延长研磨时间2-3小时。
颗粒过细（D50＜3μm）：可塑坯料干燥收缩率＞15%，易开裂；注浆料浆粘度骤升（＞200cP），流动性差。解决措施：减少研磨时间，降低固液比（增加水量）。
料浆稳定性差（注浆成型）：
静置后分层，原因是分散剂不足或颗粒团聚。解决措施：补加0.1%水玻璃，或用超声波处理（10-15分钟）打散团聚颗粒。
坯料可塑性不足（可塑成型）：
成型时泥料易断裂，原因是细颗粒占比低或水分不足。解决措施：增加黏土用量（5%-10%），调整捏练水分至20%-22%。
电瓷坯料的混合与研磨是“均匀化-细化-功能化”的过程：通过混合确保成分一致，通过研磨控制颗粒细度与级配，最终赋予坯料适合成型工艺的性能（流动性、可塑性、压实性）。需根据成型方式精准调整工艺参数（如研磨时间、介质级配、添加剂），并通过严格的质量检测（均匀度、细度、料浆粘度）保障坯料稳定性，为后续烧成生产出高强度、高介电性能的电瓷产品奠定基础。
电瓷坯料的混合与研磨
上一页
联系方式
