Виды керамики:

Керамика – это изделие, получаемое путем спекания твердых частиц, т.е. при температуре ниже температуры плавления этих материалов.

При производстве керамики в основном используют следующие материалы:

1.оксид алюминия (α-Al₂O₃);

2.диоксид циркония (ZrO₂);

3.карбид кремния (SiC);

4.карбиды и силициды бора (B₄C, B₃Si, B₆Si);

5.нитриды бора и алюминия (α-BN, -BN, AlN);

6.нитрид кремния и сиалона (α-Si₃N, -Si₃N);

7.тугоплавкие соединения переходных металлов (TiB₂,TiC,WC).

Форма частиц и дисперсность:

Степенью измельченности называется дисперсностью. Чем меньше размер частиц, тем выше дисперсность.

Керамические порошки являются полидисперсными.

Характеристики распределения размера частиц в порошке называется гранулометрическим составом.

По степени дисперсности разделяются на следующие основные группы:

1.ультрадисперсные: до 0,5 мкм;

2.ультратонкие: 0,5-10 мкм;

3.тонкие: 10-40 мкм;

4.средней крупности: 40-250 мкм;

5.крупные: 250-1000 мкм.

Методы определения порошков:

Наиболее распространенные: ситовой, седиментационный, микроскопический, газовой проницаемости и адсорбционный методы анализа.

На сегодняшний день существуют высокоточное лабораторное автоматизированное оборудование.

Существует оборудование для измерения удельной поверхности о модели БРТ. Данное оборудование позволяет определять не только удельную поверхность, но также пористость и размеры пор.

∙Для анализа ультрадисперсных частиц широко используют приборы, основанные на методе динамического рассеивания света. Хаотическое броуновское движение дисперсных частиц вызывает флуктуации и локальные концентрации (количество пор будет изменяться).

В свою очередь такие флуктуации приводят к локальным неоднородностям преломления среды. При прохождении лазерного луча через такую среду часть

света будет рассеиваться на этих неоднородностях.

Флуктуации интенсивности рассеяния света будут соответствовать флуктуациям локальной концентрации дисперсных частиц, а коэффициент диффузии будет соответственно связан с размером частиц. Одним из примером такой системы является прибор компании Nicomp: измерение проводится в жидкой среде.

∙Находят применение счетчики частиц, основанные на принципе тактического детектирования единичных частиц, что позволяет быстро подсчитать количество частиц определенного размера. В каждый определенный момент времени на детектор поступает сигнал одной частицы. Это дает возможность получить тонкое распределение частиц по размерам, включая детектирование очень малых концентраций. Такие приборы анализируют сухие смеси и диапазон от 5-5000 мкм.

∙Наибольший интерес представляют лазерные дифракционные анализаторы размера частиц, отличающиеся высокой точностью и надежностью результатов, а также широким диапазоном измерения: 0,01-2000 мкм.

Применяются для определения распределения частиц по размерам: в суспензиях, эмульсиях и порошках.

Конструкция состоит: из лазеров, детектора и измерительные ячейки, через которые луч лазера направляется на детектор.

При помощи диспергирующего устройства частицы подаются в измерительную ячейку и проходят через лазерный луч. Свет рассеянный частицами подается на детектор. По степени рассеяния света определяется размер частицы.

Классификация порошковых материалов: гидравлический

Существует три основных способа разделения материала по крупности: 1)механический; 2)воздушный (пневматический); 3)гидравлический.

3)В некоторых случаях применяют гидроклассификаторы, работы которых основана на различии скорости оседания частиц в жидкости в зависимости от их размеров.

Существуют различные типы классификаторов: камерные, конусные, вертикальные с восходящей струей воды, спиральные.

Вертикальноприматочные гидроклассификаторы с восходящим потоком воды работает след. образом: пульпа через нижний патрубок подается в обогатительную камеру. Площадь сечения которой больше площади верхнего сечения патрубка => чего скорость пульпы резко уменьшается и крупные частицы из нее выпадают, после чего под действием потока воды выносится из классификатора. Более мелкие частицы выносятся вверх и также выносятся из классификатора.

Каждый из рассмотренных классификаторов имеет ряд недостатков. Однако существует технология бессветовой классификации сыпучих материалов на наклонной поверхности под действием вибрации: суть метода заключается в том, что скорость виброперемещения для частиц разного размера помещенную на шероховатую поверхность подвергаемых колебаниями в продольном направлении под острым углом по-разному зависит от угла наклона на поверхности. При этом для всех частиц наблюдается уменьшение скорости с возрастанием угла наклона, а при некотором угле наклона φ₁,для частиц опред. размера d₀,наступает динамическое равновесие и скорость виброперемещения становится=0.Частицы более крупные то бишь больше d₀ скатываются вниз, а более мелкие перемещаются вверх. Для эвакуации частиц находящихся на поверхности в динамическом равновесии придают наклон в поперечном направлении.

Технические характеристики порошков:

1.Насыпная плотность (гост 19.440-74) – измеряют плотность

Насыпная плотность γ_нас. (г/см³) – это масса единицы объема порошка при свободной насыпке. Ее величина зависит от угла естественного откоса порошка.

Она тем больше, чем крупнее и более правильной формы частицы порошка. Наличие выступов и неровностей на поверхности частиц, а также увеличение поверхности в связи с уменьшением размера частиц повышают межчастичное трение, что затрудняет их перемещение относительно друг друга и приводит к снижению насыпной плотности порошка. Большое значение для этой характеристики имеет гранулометрический состав порошка, особенно при наличии частиц разного размера. С увеличением содержания частиц малого размера, уменьшается насыпная плотность порошка из-за возрастания поверхности трения, однако при большой разнице в размерах мелких и более крупных частиц (примерно в 7-10 раз) насыпная плотность порошка может возрасти из-за заполнения мелкими частицами промежутков между крупными частицами. Значение насыпной плотности порошка необходимо для расчета высоты матрицы пресс-формы при ее конструировании.

2.Плотность утряски (ГОСТ 25.279-82)

Плотность утряски определяется отношением массы порошка к величине его объема, замеренного после приложения виброколебаний к сосуду с порошком. Эта характеристика регламентируется ГОСТ 25.279-92,согласно которому навески порошка от 50 до 100 грамм после просушки помещают в стеклянный мерный цилиндр емкостью 100 или 25 см³.Испытание ведут до прекращения изменения объема порошка в процессе встряхивания, максимальные значения характерны для порошков со сферической формой. Отношение насыпной плотности к плотности утряски дает представление о текучести порошков.

3.Текучесть (ГОСТ 20.899-75)

Текучесть – способность порошка с определенной скоростью вытекать из отверстия, что очень важно для рациональной организации процесса автоматического прессования заготовок: хорошая текучесть нужна для быстрого и равномерного наполнения засыпной полости матрицы пресс-формы при объемной дозировке порошка.

Текучесть порошка зависит от: плотности и размера частиц, гранулометрического состава порошка, формы и состояния поверхности частиц; основной фактор является трение и сцепление частиц между собой, затрудняющие их взаимное перемещение.

4.Уплотняемость порошков – способность порошка уменьшать занимаемый объем под воздействием давления или вибрации. Характеристика оценивается по плотности прессовок, изготовленных в цилиндрической пресс-форме при давлениях 200 – 800 МПа.

Прессуемость порошков – это их способность образовывать тело заданных форм и размеров под воздействием давления.

Формуемость – способность порошка сохранять заданную форму в интервале определенных значений плотности или пористости, при которых прессованный брикет не имеет разрушения после его извлечения из пресс-формы.