[发明专利]一种加厚粉体材料成型装置

说明书

本发明提供了一种加厚粉体材料成型装置，涉及粉体解聚(均化)制备、坯体成型技术领域。此装置应用高压放电针的极化起电或气流冲击引起的摩擦起电的作用原理，使粉体显现同性电荷，增加排斥反应来控制粉体团聚，替代传统的粉体解聚(均化)制备工序，可提高解聚作业的质量与效率，减少相应的设备投入与工作量，降低工作成本。同时，在坯体成型工序装置的静电场中增加交流电磁场感应装置，使夹在粉体材料间的气体(空气和负离子气体)一旦被电离后，在感生电场的作用下作定向涡旋运动，有效终止离子从粉体涂层中逃逸后中和粉体携带的电荷，消除“自限制”特性，有效增加和控制粉体涂层厚度尺寸。同时可简化生产工序，提高生产效率，降低能源消耗。

技术领域

本发明涉及粉体成型技术领域，具体而言，涉及一种加厚粉体材料成型装置。

背景技术

传统的粉体材料生产工艺流程为：配料→坯料制备→坯体成型和干燥→烧结或固化。然而在坯料制备过程中不可避免的会出现粉体团聚的现象。由于粉体具有自发团聚的趋势，而团聚的存在又将大大影响材料优势的发挥，影响到产品的最终性能，因此如何改善粉体的分散性和稳定性是十分重要的操作工序。

坯料制备工序中，常见的粉体解聚(均化)方法有：

(1)机械分散，通过机械力作用强制将团聚的粉体分开，要求机械力必须大于颗粒间的粘接力。机械分散法一般包含研磨、普通球磨、振动球磨、胶体磨和机械搅拌。一般用于防止和破坏粉体间的软团聚。其分散效果较好，但易引入杂质，或改变粉体表面特性、晶型结构等性质，当机械力停止后，团聚也可能会再次发生。

(2)干燥处理，干燥处理是指通过破坏和防止粉体间形成的液桥来控制粉体团聚的方法。但均化不充分。有内加热和外加热两种方法。

1)内加热有红外加热和微波加热，加热时由于介质的气化过程在团聚体内部进行，降低了粉体之间的毛细管作用力，从而可以减少粉体之间的硬团聚。

2)外加热时，介质气化会在团聚体的表面进行，内部的液体可以通过毛细管输送到表面，但粉体间毛细管的作用不可避免。

(3)有机物洗涤，有机物洗涤是使用液态的表面张力小的有机物去洗涤团聚的粉体，置换团聚粉体表面吸附的水分，减小氢键作用和毛细管力，从而控制粉体团聚的方法。但存在有机物吸附，引入杂质。

(4)共沸蒸馏，共沸蒸馏法是使用与水共沸的共沸剂，将待蒸馏的含有水、乙酸和乙酸甲酯等的混合物共沸蒸馏的方法。常用的共沸剂为二甲、甲苯、苯醇等有机溶剂。将粉体和有机溶剂进行搅拌，混合后移至蒸馏瓶共沸，粉体混合物脱水后再加热至沸点，经过一定时间后，有机溶剂即可排出，随后对粉体进行干燥和煅烧，即可制得松散无团聚的粉体。但反应时间长，设备复杂。

(5)超声空化，超声波是一种频率高于20kHz的声波，方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。利用超声空化时产生的局部高温、高压、强冲击波和微射流等，可以较大幅度地弱化微体间的作用能，有效防止超细粉体微团聚，从而达到充分分散。但超声波定量控制复杂。

因此，如何有效地提高解聚作业的质量与效率，减少相应地设备投入与工作量，降低工作成本，成为影响行业进步的关键因素。

坯体成型工序中，常见的方法有：

(1)薄厚膜成型法；

(2)挤出成型法；

(3)干压成型法；

(4)等静压成型法；

(5)注浆成型法；

(6)注射成型法。

从事过相关工作的人都知道：以上粉体解聚(均化)制备和坯体成型方法都是成熟工艺已得到广泛应用。要想得到高质量的目标产品，需投入复杂、高价值的工艺设备，作业时间长且需分步执行。

发明内容