B₄C 是碳化硼的化學(xué)式,它是一種無機(jī)化合物。分子量為 55.25g/mol,熔點(diǎn)約 2450℃,沸點(diǎn)約 3500℃,莫氏硬度高達(dá) 9.3,僅次于金剛石和立方氮化硼,密度通常在 2.52g/cm³ 左右,外觀為黑色或深灰色固體,通常為粉末狀或顆粒狀。作為超硬磨料,用于研磨和拋光硬質(zhì)材料,如金屬、陶瓷和寶石等;在核反應(yīng)堆中用作控制棒材料,用于吸收中子;在高溫環(huán)境下作為耐火材料,具有抗氧化和抗熱震性能;用于制造電子器件和航空航天領(lǐng)域中的高溫耐磨損零部件;還可用作催化劑載體和化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。
以下是幾個(gè)那艾儀器噴霧干燥機(jī)制備 B₄C 的案例:
案例一:制備碳化硼陶瓷球
原料準(zhǔn)備:以碳化硼粉、炭黑粉為主要原料,加入去離子水、表面活性劑 A、燒結(jié)助劑和粘結(jié)劑。
球磨混合:將原料放入球磨機(jī)中,球磨混合一定時(shí)間,先混合 5 小時(shí),再加入燒結(jié)助劑和粘結(jié)劑后球磨混合 20 小時(shí),然后過 500 目篩,得到固含量 55%的均勻漿料。
噴霧干燥:以噴霧干燥機(jī)對(duì)所得漿料進(jìn)行干燥,進(jìn)風(fēng)溫度 130℃,出風(fēng)溫度 100℃,漿料流量 20kg/h,噴霧造粒得到碳化硼造粒粉。后續(xù)再經(jīng)過加熱攪拌、注射成型、脫脂、燒結(jié)等工藝得到碳化硼陶瓷球。
效果:該方法制備的碳化硼陶瓷球坯體球形度好,后續(xù)磨削加工少,生產(chǎn)效率較高,能較大程度節(jié)約生產(chǎn)加工成本。
案例二:制備高致密度碳化硼陶瓷
一次配漿與球磨:將碳化硼微粉與改性劑進(jìn)行一次配漿,然后用碳化硼球進(jìn)行球磨,球磨轉(zhuǎn)速和時(shí)間等按照一定參數(shù)設(shè)置,之后烘干、粉碎、過篩,得到碳化硼改性粉料。
二次配漿與球磨:將碳化硼改性粉料與去離子水二次配漿,加入分散劑球磨,再加入燒結(jié)助劑、粘結(jié)劑和脫模劑繼續(xù)球磨,得到固含量為 40 - 45% 的漿料。
噴霧造粒:將漿料過 100 - 120 目篩,然后用離心噴霧干燥機(jī)進(jìn)行噴霧造粒,轉(zhuǎn)速設(shè)置為 12000 - 20000rpm,進(jìn)口溫度 200 - 230℃,出口溫度 90 - 110℃,得到造粒粉。后續(xù)經(jīng)過陳化、干壓、高溫?zé)Y(jié)等工藝得到高致密度碳化硼陶瓷。
效果:通過該方法制備的碳化硼陶瓷致密度高,能滿足一些對(duì)材料性能要求較高的應(yīng)用場景。
案例三:制備 TiB₂基復(fù)合陶瓷
原料混合與球磨:將 Ti 粉和 B₄C 粉加入球磨罐中,加入 PVA 的去離子水溶液作為球磨介質(zhì),采用行星式球磨機(jī),按一定的球料比、轉(zhuǎn)速和時(shí)間進(jìn)行球磨,使混合均勻,然后進(jìn)行造粒。
噴霧干燥:使用無錫東升噴霧干燥機(jī)對(duì)混合后的物料進(jìn)行干燥造粒,得到 Ti - B₄C 造粒粉。之后將造粒粉與 TiB₂粉再次混合均勻,采用放電等離子燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行燒結(jié),得到 TiB₂基復(fù)合陶瓷。
效果:制備得到的 TiB₂基復(fù)合陶瓷致密度高、硬度高、韌性好,具有優(yōu)良的綜合性能,在裝甲防護(hù)等領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
噴霧干燥是以單一工序?qū)⑷芤骸⑷闈嵋骸腋∫汉蜐{狀物料瞬間干燥成粉狀或顆粒狀產(chǎn)品。工藝過程簡單、干燥溫和特別適合熱敏性物料,還可以快速工業(yè)化放大生產(chǎn)。那艾實(shí)驗(yàn)儀器的試驗(yàn)中心配備了6臺(tái)功能各異的噴霧干燥造粒試驗(yàn)機(jī)以及專業(yè)的試驗(yàn)人員,能基本滿足客戶在粉體樣品的制取及干燥特性的確認(rèn)等方面的需求,為噴霧干燥工藝研究提供可靠的依據(jù)。誠摯歡迎廣大新老客戶前來試驗(yàn)、洽談。