CN115254610B - 一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮及其制作方法 - Google Patents

一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本申请涉及微细分级机的叶轮制背技术领域,尤其是一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮及其制作方法。一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,是包括以下重量份原料制备而成:100份的压电陶瓷颗粒、20‑40份的第一粘结剂;所述压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉和第二粘结剂造粒制成;所述压电陶瓷颗粒的粒径控制在40‑60目;所述压电陶瓷粉采用水热合成法制备,表达式为Pb(1-x)SmxZryTi(1‑y)O3,x=0~0.05,y=0.46~0.48;所述压电陶瓷粉D50控制在0.2~16微米。本申请制备的叶轮应用于微细分级机,在进行物料粉分级时,不易出现堵粉、黏粉情况,改善物料分级、筛分效果。

Description

一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮及其制作 方法
技术领域
本申请涉及微细分级机的叶轮制背技术领域,尤其是涉及一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮及其制作方法。
背景技术
工业生产过程中对于各种微细粉料的粒径有着严格的限定,如微细粉料细度、纯度及通过率。超微细分级机可以对不同粒度的物料分级,现已广泛应用于水泥、矿山、化工、填料、食品等行业。在高频高速覆铜板生产过程中,需要用到微细分级机对专用的覆铜板用陶瓷粉料进行分级筛分,分级筛分质量的好坏将直接影响所制备的高频高速覆铜板的质量。
微细分级机分级原理:设圆S表示分级叶轮的外轮廓线,气流以虚线表示,P为交于叶轮表面上某一点,粒子在P点上受两个相反力的作用,即叶轮旋转而产生的离心惯性力F和来自气流的阻R。F=(π/6)d3(ρs-ρ)(uθ 2/r),R=3πμdur,其中d-物料粉粒直径;r-叶轮平均半径;ρs是物料粉粒密度;ρ-空气密度;uθ-叶轮平均圆周速度(颗粒的切向速度);μ是空气粘度,ur-气流径向速度(颗粒的径向速度)。当粒子所受离心力大于气流阻力(F>R)时粒子便沿叶轮方向飞向分级室内壁上,然后由于重力作用沿室壁下落,至粗粒排出口排出机外,成为粗粉。当粒子所受离心力小于气流阻力(F<R)时粒子随气流穿过分级叶轮片间隙,由细粉排出口排出机外,成为细粉。当粒子所受的力F=R时,称此时的粒径为临界粒径。
相关技术中的立式分级装置是由分级叶轮、轴承箱、轴承、轴承盖、皮带轮和电机组成。分级叶轮一般材质包括不锈钢、碳钢、锰钢合金、99氧化铝防磨陶瓷。针对上述相关技术中的微细分级机的叶轮,申请人发现技术方案存在以下缺陷:相关技术中的微细分级机的叶轮在粉碎陶瓷粉时在叶轮处容易出现堵或者黏的情况。
发明内容
为了解决微细分级机的叶轮在粉碎陶瓷粉时在叶轮处容易出现堵或者黏的的问题,本申请提供了一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮及其制作方法。
第一方面,本申请提供的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,是通过以下技术方案得以实现的:
一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,是包括以下重量份原料制备而成:100份的压电陶瓷颗粒、20-40份的第一粘结剂;所述压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉和第二粘结剂造粒制成;所述压电陶瓷颗粒的粒径控制在40-60目;所述压电陶瓷粉采用水热合成法制备,表达式为Pb(1-x)SmxZryTi(1-y)O3,x=0~0.05,y=0.46~0.48;所述压电陶瓷粉粒径D50控制在0.2~16μm。
本申请采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb1-xSmxZr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉体为原料制备得微细分级机的叶轮,本申请所制备的叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,应用于微细分级机,在进行物料粉分级时,不易出现堵粉、黏粉情况,改善物料分级、筛分效果。
优选的,所述压电陶瓷粉的表达式是为Pb(1-x)SmxZr0.52Ti0.48O3,x=0,0.01,0.02,0.03,0.04,0.05;所述压电陶瓷粉D50控制在0.5~4.8μm。
通过采用上述技术方案,对Sm渗入量和Zr0/Ti比值进行限定,改变Pb1- xSmxZr0.52Ti0.48O3的晶相结构可改善所制备的微细分级机的叶轮的压电常数、相对介电常数及介质损耗,进而改善整体的粉料分级筛分效果。
优选的,所述压电陶瓷颗粒的制备方法,包括以下步骤:
S1,压电陶瓷粉的制备;
S1.1,配置四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液和硝酸铅水溶液,其中,所述的四氯化钛水溶液的摩尔浓度为0.5mol/L,氧氯化锆水溶液的摩尔浓度为1mol/L,硝酸铅水溶液的摩尔浓度为2mol/L;
S1.2,按照PZT粉体的表达式为:Pb(1-x)SmxZr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.1中配置的四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液、硝酸铅水溶液,然后将的四氯化钛水溶液和氧氯化锆水溶液加入三颈瓶中,并于50-70℃的水浴锅中预热5-10min,再在1200-1500r/min的搅拌条件下,以0.1-0.2g/min逐滴加入硝酸铅水溶液,然后搅拌10-20min后加入浓度为25%的氨水调节溶液pH值为8-10,得到混合液;
S1.3,将步骤S1.2制备得到的混合液保温20-40min,然后离心,得到的滤饼利用混合溶剂洗涤2-3次,然后再次置于混合溶剂中,并加入矿化剂,所述的矿化剂在混合液中的浓度为0.5-4mol/L,然后经磁力搅拌分散25-35min,得到前驱物浆料;
S1.4,将S1.3得到的前驱物浆料放入反应釜于130-190℃烘箱中进行溶剂热反应2-20h,得到悬浮液,将所得悬浮液离心,然后分别用去离子水、10%的乙酸溶液、去离子水和无水乙醇洗涤,滤饼在80-85℃干燥,封袋并置于干燥器中保存,球磨10-15min,得到PZT压电陶瓷粉体;
S1.5,按照99.5-100%的PZT压电陶瓷粉体与0-0.05%的碳酸钐混合煅烧、研磨、筛分,得Pb1-xSmxZr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉;
S2,球磨、筛分,得D50为0.3~16μm的压电陶瓷粉;
S3,造粒,S2中的压电陶瓷粉中加入3-5wt%浓度的第二粘结剂PVA溶液,第二粘结剂PVA溶液的用量是压电陶瓷粉总质量的8-10wt%,造粒,所得粒料研磨30-40min,然后压制成大块后放置24h,破碎成粉料,二次造粒,过筛得具有流动性良好的陶瓷颗粒。
通过采用上述技术方案,采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb1- xSmxZr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉体,该压电陶瓷粉体具有优良的压电性能。其本申请所提供的压电陶瓷粉体制备方法,工艺技术相对成熟,便于进行工业生产。
优选的,所述压电陶瓷粉的表达式是为Pb(1-x)SmxZr0.52Ti0.48O3,x=0.02。
通过采用上述技术方案,采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3,当烧结温度为1280℃,PSmxZT陶瓷具有最优综合电学性能:压电常数d33=232pC/N,相对介电常数εr=935,介质损耗tanδ=0.22,作为超声波换能器的压电振元,此叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,使物料在叶轮处不会出现堵或者黏的现象。
优选的,所述压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉、第二粘结剂、功能性粉料、功能性短纤、功能性晶须制成;所述功能性粉料的质量是压电陶瓷粉质量的0.003-0.015倍;所述功能性短纤的质量是压电陶瓷粉质量的0.002-0.01倍;所述功能性晶须是压电陶瓷粉质量的0.001-0.004倍;所述第二粘结剂是由有机硅树脂、改性硅氧烷、二乙烯三胺、稀释溶剂制备而成,固含量在40-50%;所述改性硅氧烷为含氟硅氧烷、FM-3311硅氧烷、FM-4411硅氧烷、FM-7711硅氧烷、FM-0411硅氧烷、FM-DA11硅氧烷、FM-0711硅氧烷、TM-0701T硅氧烷中的一种或多种组合;所述第二粘结剂的制备方法,先进行原材料的制备,再将有机硅树脂、改性硅氧烷搅拌均匀,预热至70-75℃,预先反应2-3min,然后降温至10℃以下,加入稀释溶剂,搅拌均匀,最后加入二乙烯三胺,搅拌均匀,得成品第二粘结剂。
通过采用上述技术方案,可制备得到流动性良好且储存稳定性较好的压电陶瓷颗粒,进而便于后续压电陶瓷叶轮的制备。此外,功能性粉料、功能性短纤、功能性晶须的添加在保证整体压电性能的前提下,可有效改善压电陶瓷叶轮的力学性能、韧性、耐热性和耐腐蚀。
优选的,所述功能性粉料为氮化硅粉、立方氮化硼粉、氧化锆搭配氧化钙、氧化铈、氧化镁、氧化钇中的任一种混合粉中的一种或者多种组合;所述功能性粉料D50为1-5微米;所述功能性短纤为氮化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硼纤维中的一种或者多种组合;所述功能性短纤的长度为1-10微米;所述功能性晶须为氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须中的一种或者多种组合。
通过优化功能性粉料、功能性短纤、功能性晶须的选择、组合,可在保证整体压电性能的前提下,可有效改善压电陶瓷叶轮的力学性能、韧性、耐热性和耐腐蚀。
优选的,所述压电陶瓷颗粒是由以下重量份的原料制备:100份的压电陶瓷粉、10-15份的第二粘结剂、1-1.2份的功能性粉料、0.4-0.6份的功能性短纤、0.2-0.25份的功能性晶须;所述功能性粉料是由立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈组成;所述立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈的质量比为(80-200):100:(1-3);所述功能性短纤是由氮化硅纤维、氮化硼纤维按质量比1:1组成;所述功能性晶须是由氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须按质量比1:(0.2-0.8):1组成。
通过采用上述技术方案,对压电陶瓷颗粒组分和用量进行优化,可得到压电性能较好件间距较优力学性能、韧性、耐热性和耐腐蚀的压电陶瓷叶轮,进而改善整体的粉料分级筛分效果。
优选的,所述第一粘结剂主要是由主要组元、注塑级聚烯烃PP、相容剂EVA、润滑剂、分散剂和抗氧化剂制备而成;所述主要组元为共聚甲醛POM,数均分子量为2-4万;所述润滑剂为具有超支化结构类CBT树脂聚合物;所述第一粘结剂的制备方法,将主要组元、聚烯烃PP、相容剂EVA、润滑剂、分散剂和抗氧化剂,于0-4℃下,以300-400rpm混合10-15min,得成品第一粘结剂。
通过采用上述技术方案,便于进行混炼造粒和后续工段的排胶、脱脂操作,可优化本申请整体的生产效率同时保证本申请的压电陶瓷叶轮质量稳定性。
第二方面,本申请提供的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮的制作方法,是通过以下技术方案得以实现的:
一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮的制作方法,包括以下步骤:
S1,压电陶瓷粉的制备;
S2,球磨、筛分,得D50为0.3~16μm的压电陶瓷粉;
S3,造粒,S2中的压电陶瓷粉中加入第二粘结剂后造粒,所得粒料研磨30-40min,然后压制成大块后放置24h,破碎成粉料,二次造粒,过筛得具有流动性良好的压电陶瓷颗粒;
S4,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为150-180Mpa,压制时间设定为300-360s,得生坯叶轮;
S5,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2-0.4℃/min升温至520-550℃下,保温3-3.2h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5-0.6℃/min升温至1200-1320℃保温2-2.5h,得到压电陶瓷叶轮;
S6,压电陶瓷叶轮极化处理,然后压电陶瓷叶轮的前后端制作两个电极,电极引线分别连接于压电陶瓷叶轮的前后端的电极,电极与电极引线连接周围浇筑绝缘浸渍树脂、固化,得成品微细分级机叶轮。
通过采用上述技术方案,本申请的制备方法相对简单,制备工艺相对成熟,产品质量控制难度相对较低,易于生产企业降低生产投入成本,便于工业化批量生产。
优选的,所述S4,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为180Mpa,压制时间设定为360s,得生坯叶轮;所述排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1280℃保温125min,以2.0-2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
通过采用上述技术方案,对工艺参数进行限定控制,可稳定同批次产品质量同时保证所制备得到的压电陶瓷叶轮的压电性能。
综上所述,本申请具有以下优点:
1、本申请制备的叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,粉碎陶瓷粉时,不易出现堵粉、黏粉情况,粉料分级筛分效果良好。
2、本申请的制备方法相对简单,制备工艺相对成熟,产品质量控制难度相对较低,易于生产企业降低生产投入成本,便于工业化批量生产。
3、采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3,当烧结温度为1280℃,PSmxZT陶瓷具有最优综合电学性能:压电常数d33=232pC/N,相对介电常数εr=935,介质损耗tanδ=0.22,作为超声波换能器的压电振元,此叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,使物料在叶轮处不会出现堵或者黏的现象。
具体实施方式
以下结合对比例和实施例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
第一粘结剂是由842g的主要组元-宝理共聚甲醛POM(M90-44,注塑级)、86g注塑级聚烯烃PP(牌号AW564)、34g模塑级相容剂EVA(杜邦30E783,马来酸酐接枝EVA)、16g的PETS塑料润滑剂、4g的微晶蜡、18g的硬脂酸分散剂(CAS:57-11-4)、15g的抗氧化剂B900制备而成。
第一粘结剂的制备方法,将833g的主要组元-宝理共聚甲醛POM(M90-44,注塑级)、88g注塑级聚烯烃PP(牌号AW564)、38g模塑级相容剂EVA(杜邦30E783,马来酸酐接枝EVA)、16g的PETS塑料润滑剂、6g的微晶蜡、18g的硬脂酸分散剂(CAS:57-11-4)、16g的抗氧化剂B900加入反应釜中,通入氮气控制温度在0-4℃之间,开启搅拌,以360rpm混合12min,抽真空消泡,得成品第一粘结剂。
制备例2
第二粘结剂是由36%的KR-242A有机硅树脂、4%的含氟硅氧烷、0.1%的二乙烯三胺、59.9%的甲醇制备而成。
第二粘结剂的制备方法,包括以下步骤:
步骤一,含氟硅氧烷的制备:19.01g的全氟己基乙硫醇、250g的TM-0701T硅氧烷置于三颈烧瓶中,水浴加热至45℃,加入0.1g的偶氮二异丁腈,以320rpm进行搅拌,硫氢化反应1.0h,得含氟硅氧烷;
步骤二,取40g步骤一中制备的含氟硅氧烷与360g的KR-242A硅树脂以240rpm混合搅拌5min后,升温至72-75℃,预反应150s;
步骤三,采用冰盐浴进行降温,控制温度在0-4℃,加入599g的甲醇,以250rpm搅拌10min,加入1.0g的二乙烯三胺,以80rpm搅拌100s得成品第二粘结剂。
制备例3
第二粘结剂是由36%的KR-242A有机硅树脂、4%的TM-0701T硅氧烷、0.1%的二乙烯三胺、59.9%的甲醇制备而成。
第二粘结剂的制备方法:将40g的TM-0701T硅氧烷与与360g的KR-242A硅树脂以240rpm混合搅拌5min后,升温至72-75℃,预反应150s;采用冰盐浴进行降温,控制温度在0-4℃,加入599g的甲醇,以250rpm搅拌10min,加入1.0g的二乙烯三胺,以80rpm搅拌100s得成品第二粘结剂。
制备例4
功能性粉料是由立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈组成。立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈的质量比为198:100:2。功能性粉料的制备,将立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈按照质量比为198:100:2称量后加入行星球磨机中,内胆为聚四氟乙烯,磨球为95氧化锆珠,以120rpm球磨30min后进行筛分,得粒度在1-5微米的功能性粉料,置于3g/L的KH570偶联剂中超声分散10min,转移至烘箱中,40℃下烘干8h,得功能性粉料。
制备例5
功能性短纤是由氮化硅纤维、氮化硼纤维按质量比1:1组成。
功能性短纤的制备:4g/L的CapatueTM有机功能硅烷水溶液的配制,将氮化硅纤维、氮化硼纤维浸泡于CapatueTM有机功能硅烷水溶液中超声分散10min,取出,置于40℃下烘干8h,氮化硅纤维、氮化硼纤维以质量比1:1混合得功能性短纤。
制备例6
功能性晶须是由氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须按质量比1:0.2:1组成。功能性晶须的制备方法,包括以下步骤:步骤一,有机氟改性丙烯酸聚合乳液的配制:预乳液A的配制:取总量375g的水、5.0g的乳化剂AES、75.2g的甲基丙烯酸甲酯、340.2g的甲基丙烯酸丁酯,置于高速剪中以3200rpm,预乳化10min,取1/3预乳液,待用;同时配制引发液,将1.25g的引发剂-偶氮二异丁腈溶于250g的水中,待用;同时预乳液B的配制:将84.6g的侧链为C8F17(CH2)3-的氟硅聚合物加入剩下的2/3的预乳液A中,置于高速剪中以3200rpm,继续乳化15min,待用;将125g的去离子水升温至80℃,加入步骤一中的预乳液A,以100rpm搅拌,同时以6mL/min滴加步骤二中制备的引发液,滴加22min后停止加热与及引发剂的滴加,继续以100rpm搅拌5min,以24mL/min滴加预乳液B,转速控制在160rpm,同时滴加引发液,滴加速度控制改为1.0mL/min,控制在85℃反应2.0h,冷却至常温,得有机氟改性丙烯酸聚合乳液;步骤二,取10mL的有机氟改性丙烯酸聚合乳液与1000mL的去离子水分散混合均匀,加入氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须,超声分散10min,沥干后转移至烘箱中,40℃下烘干8h;步骤三,氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须以质量比1:0.2:1混合,得功能性晶须。
制备例7
压电陶瓷粉的制备,包括以下步骤:
S1.1,配置四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液和硝酸铅水溶液,其中,所述的四氯化钛水溶液的摩尔浓度为0.5mol/L,氧氯化锆水溶液的摩尔浓度为1mol/L,硝酸铅水溶液的摩尔浓度为2mol/L;
四氯化钛水溶液的配置方法为:将去离子水固化而成的冰块加入到烧杯中,加入50ml的盐酸,用移液管准确量取14ml四氯化钛液体,在磁力搅拌状态下缓慢加入四氯化钛,最后得到澄清透明的溶液,所述的四氯化钛溶液为在冰箱中冷却的溶液,整个配置过程在冰水混合物状态中进行,最后得到250ml的0.5mol/L的四氯化钛水溶液,然后放到干燥器中存放备用;
S1.2,按照PZT粉体的表达式为:PbZr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.1中配置的四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液、硝酸铅水溶液,然后将的四氯化钛水溶液和氧氯化锆水溶液加入三颈瓶中,并于65℃的水浴锅中预热10min,再在1400r/min的搅拌条件下,以0.2g/min逐滴加入硝酸铅水溶液,然后搅拌15min后加入浓度为25%的氨水调节溶液pH值为9,得到混合液;
S1.3,将步骤S1.2制备得到的混合液保温30min,然后离心处理,所得到的滤饼,利用混合溶剂(以体积比1:1配制的乙醇水溶液)洗涤3次,然后再次置于混合溶剂中,并加入矿化剂CaO,所述的矿化剂在混合液中的浓度为2mol/L,然后经磁力搅拌分散25min,得到前驱物浆料;
S1.4,将S1.3得到的前驱物浆料放入反应釜于150℃烘箱中进行溶剂热反应8h,得到悬浮液,将所得悬浮液离心,然后分别用去离子水、10%的乙酸溶液、去离子水和无水乙醇洗涤,滤饼在80℃干燥,封袋并置于干燥器中保存,球磨10-15min,得到粒径在0.3μm的PZT压电陶瓷粉体。
制备例8(对比)
制备例8与制备例7的区别在于:S1.2,按照PZT粉体的表达式为:PbZr0.55Ti0.45O3的化学计量比分别量取S1.1中配置的四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液、硝酸铅水溶液,然后将的四氯化钛水溶液和氧氯化锆水溶液加入三颈瓶中,并于65℃的水浴锅中预热10min,再在1400r/min的搅拌条件下,以0.2g/min逐滴加入硝酸铅水溶液,然后搅拌15min后加入浓度为25%的氨水调节溶液pH值为9,得到混合液。
制备例9
制备例9与制备例7的区别在于:
压电陶瓷粉的制备,包括以下步骤:
S1.1,配置四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液和硝酸铅水溶液,其中,所述的四氯化钛水溶液的摩尔浓度为0.5mol/L,氧氯化锆水溶液的摩尔浓度为1mol/L,硝酸铅水溶液的摩尔浓度为2mol/L;
四氯化钛水溶液的配置方法为:将去离子水固化而成的冰块加入到烧杯中,加入50ml的盐酸,用移液管准确量取14ml四氯化钛液体,在磁力搅拌状态下缓慢加入四氯化钛,最后得到澄清透明的溶液,所述的四氯化钛溶液为在冰箱中冷却的溶液,整个配置过程在冰水混合物状态中进行,最后得到250ml的0.5mol/L的四氯化钛水溶液,然后放到干燥器中存放备用;
S1.2,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.99Sm0.01Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.1中配置的四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液、硝酸铅水溶液,然后将的四氯化钛水溶液和氧氯化锆水溶液加入三颈瓶中,并于65℃的水浴锅中预热10min,再在1400r/min的搅拌条件下,以0.2g/min逐滴加入硝酸铅水溶液,然后搅拌15min后加入浓度为25%的氨水调节溶液pH值为9,得到混合液;
S1.3,将步骤S1.2制备得到的混合液保温30min,然后离心处理,所得到的滤饼,利用混合溶剂(以体积比1:1配制的乙醇水溶液)洗涤3次,然后再次置于混合溶剂中,并加入矿化剂CaO,所述的矿化剂在混合液中的浓度为2mol/L,然后经磁力搅拌分散25min,得到前驱物浆料;
S1.4,将S1.3得到的前驱物浆料放入反应釜于150℃烘箱中进行溶剂热反应8h,得到悬浮液,将所得悬浮液离心,然后分别用去离子水、10%的乙酸溶液、去离子水和无水乙醇洗涤,滤饼在80℃干燥,封袋并置于干燥器中保存,球磨10-15min,得到粒径在0.3μm的PZT压电陶瓷粉体;
S1.5,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.99Sm0.01Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.4中的PZT压电陶瓷粉体与碳酸钐,混合均匀后置于马弗炉中煅烧,煅烧温度900℃,时间3h,研磨10min后转移至行星球磨机中,以200rpm球磨12h,筛分得粒度在0.5μm的Pb0.99Sm0.01Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉。
制备例10
制备例10与制备例9的区别在于:S1.5,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.4中的PZT压电陶瓷粉体与碳酸钐,混合均匀后置于马弗炉中煅烧,煅烧温度900℃,时间3h,研磨10min后转移至行星球磨机中,以200rpm球磨12h,筛分得粒度在0.5μm的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉。
制备例11
制备例11与制备例9的区别在于:S1.5,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.97Sm0.03Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.4中的PZT压电陶瓷粉体与碳酸钐,混合均匀后置于马弗炉中煅烧,煅烧温度900℃,时间3h,研磨10min后转移至行星球磨机中,以200rpm球磨12h,筛分得粒度在0.5μm的Pb0.97Sm0.03Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉。
制备例12
制备例12与制备例9的区别在于:S1.5,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.96Sm0.04Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.4中的PZT压电陶瓷粉体与碳酸钐,混合均匀后置于马弗炉中煅烧,煅烧温度900℃,时间3h,研磨10min后转移至行星球磨机中,以200rpm球磨12h,筛分得粒度在0.5μm的Pb0.96Sm0.04Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉。
制备例13
制备例13与制备例9的区别在于:S1.5,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.95Sm0.05Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.4中的PZT压电陶瓷粉体与碳酸钐,混合均匀后置于马弗炉中煅烧,煅烧温度900℃,时间3h,研磨10min后转移至行星球磨机中,以200rpm球磨12h,筛分得粒度在0.5μm的Pb0.95Sm0.05Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉。
制备例14(对比)
制备例14与制备例9的区别在于:S1.5,按照PZT粉体的表达式为:Pb0.94Sm0.06Zr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.4中的PZT压电陶瓷粉体与碳酸钐,混合均匀后置于马弗炉中煅烧,煅烧温度900℃,时间3h,研磨10min后转移至行星球磨机中,以200rpm球磨12h,筛分得粒度在0.5μm的Pb0.94Sm0.06Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉。
实施例
实施例1
一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮是由以下重量份原料制备而成:100份的压电陶瓷颗粒、26.8份的制备例1中的第一粘结剂。压电陶瓷颗粒的粒径控制在40-60目。压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉和第二粘结剂造粒制成。压电陶瓷粉采用的是制备例7中的压电陶瓷粉。第二粘结剂为5wt%浓度的PVA溶液。
一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮的制作方法,包括以下步骤:
S1,压电陶瓷颗粒的制备方法:
S1.1,压电陶瓷粉的制备,参见制备例7;
S1.2,S1.1中压电陶瓷粉置于行星球磨机中进行球磨,行星球磨机内胆为聚四氟乙烯材质,磨球是95氧化锆珠,球磨速度200rpm,球磨8h后筛分得D50为0.3~1μm的压电陶瓷粉;
S1.3,造粒,S1.2中的压电陶瓷粉中加入占压电陶瓷粉总质量的10wt%的5wt%浓度的第二粘结剂PVA溶液,置于造粒机中进行造粒处理,所得粒料转运研磨器中研磨30min,所得研磨粉料采用压制机压制成大块,大块规格6cm*6cm*1cm,放置24h,将大块破碎成粉料,粉料置于行星球磨机中进行球磨,球磨速度200rpm,球磨2h,所得球磨粉料置于造粒机中进行二次造粒,过筛得具有良好流动性的陶瓷颗粒,粒度控制在40-60目;
S2,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为180Mpa,压制时间设定为360s,得生坯叶轮;
S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1280℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮;
S4,压电陶瓷叶轮极化处理,极化环境:硅油,极化电压4.5kV,极化温度120℃,极化时间30min,极化过程中漏电流0.04mA-0.38mA,完成极化后压电陶瓷叶轮的前后端制作两个电极,电极引线分别连接于压电陶瓷叶轮的前后端的电极,电极与电极引线连接周围浇筑绝缘浸渍树脂、固化,依次采用500#、1000#、1500#、2000#砂纸打磨至表面光滑,得成品微细分级机叶轮。绝缘浸渍树脂为市售的环氧树脂灌封胶,起到绝缘安全效果。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在:压电陶瓷颗粒主要是由100份的压电陶瓷粉和12.8份的第二粘结剂造粒制成。压电陶瓷粉采用的是制备例7中的压电陶瓷粉。第二粘结剂为制备例2中制备的第二粘结剂。
S1.3,造粒,1000g的S1.2中的压电陶瓷粉采用128g的制备例2中制备的第二粘结剂进行造粒,所得粒料转运研磨器中研磨30min,所得研磨粉料采用压制机压制成大块,大块规格6cm*6cm*1cm,放置24h,将大块破碎成粉料,粉料置于行星球磨机中进行球磨,球磨速度200rpm,球磨2h,所得球磨粉料置于造粒机中进行二次造粒,过筛得具有良好流动性的陶瓷颗粒,粒度控制在40-60目。
实施例3
实施例3与实施例2的区别在:压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉和第二粘结剂造粒制成。压电陶瓷粉采用的是制备例7中的压电陶瓷粉。第二粘结剂为制备例3中制备的第二粘结剂。
实施例4
实施例4与实施例2的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例9中的压电陶瓷粉。
实施例5
实施例5与实施例2的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例10中的压电陶瓷粉。
实施例6
实施例6与实施例2的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例11中的压电陶瓷粉。
实施例7
实施例7与实施例2的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例12中的压电陶瓷粉。
实施例8
实施例8与实施例2的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例13中的压电陶瓷粉。
实施例9
实施例9与实施例5的区别在:压电陶瓷颗粒是由以下重量份的原料制备:100份的制备例10中的0.5μm的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉、12.8份制备例2中的第二粘结剂、1.2份制备例4中的功能性粉料、0.6份制备例5中的功能性短纤、0.25份制备例6中的功能性晶须。
一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮的制作方法,包括以下步骤:
S1,压电陶瓷颗粒的制备方法:
S1.1,压电陶瓷粉的制备,参见制备例10;
S1.2,S1.1中压电陶瓷粉置于行星球磨机中进行球磨,行星球磨机内胆为聚四氟乙烯材质,磨球是95氧化锆珠,球磨速度200rpm,球磨8h后筛分得D50为0.3~1μm的压电陶瓷粉,称取1000g完成球磨的S1.1中压电陶瓷粉加入高速分散釜中,预先以300rpm分散100s,然后加入12g的制备例4中的功能性粉料、6g的制备例5中的功能性短纤、2.5g的制备例6中的功能性晶须,调整球磨转速为120rpm,分散5min,得混合料;
S1.3,造粒,S1.2中的混合料中采用128g的制备例2中制备的第二粘结剂进行造粒,所得粒料转运研磨器中研磨30min,所得研磨粉料采用压制机压制成大块,大块规格6cm*6cm*1cm,放置24h,将大块破碎成粉料,粉料置于行星球磨机中进行球磨,球磨速度200rpm,球磨2h,所得球磨粉料置于造粒机中进行二次造粒,过筛得具有良好流动性的陶瓷颗粒,粒度控制在40-60目;
S2,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为180Mpa,压制时间设定为360s,得生坯叶轮;
S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.25℃/min升温至550℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1280℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
实施例10
实施例10与实施例1的区别在:S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1200℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
实施例11
实施例11与实施例1的区别在:
S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1240℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
实施例12
实施例12与实施例1的区别在:
S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1320℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
实施例13
实施例13与实施例9的区别在于:压电陶瓷叶轮外表面通过PVD物理气相沉积工艺蒸镀1±0.005微米的氧化硅镀层。压电陶瓷叶轮两端预留出电极与导线的连接区域,连接区域进行保护,未镀上氧化硅镀层。本实施在氧化硅镀层的改善下,莫氏硬度在8,摩擦系数在0.35,可更好满足微细分级机叶轮的需求。
对比例
对比例1
对比例1与实施例1的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例8中的压电陶瓷粉。
对比例2
对比例2与实施例1的区别在:压电陶瓷粉采用的是制备例14中的压电陶瓷粉。
对比例3
对比例3与实施例1的区别在:
S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1360℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
对比例4
对比例4与实施例1的区别在:
S3,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1150℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
性能检测试验
检测方法/试验方法
1、介电性能测试:材料内部极化的分析可使用介电常数,它反映了材料的介电性质,一般用ε来表示。通常情况下使用相对介电常数。先测量样品的厚度d,再测量直径D,然后将样品在1KHz下的电容值C和介电损耗值用Agilent4284A精密阻抗分析仪测试出来,最后根据公式来计算其相对介电常数:
其中,A为样品的表面积,ε0≈8.85×10-12F/m为真空介电常数值。
2、压电性能测试:用Sinocera牌YE2730型d33测试仪对压电常数测试。
测试并联谐振频率fp和串联谐振频率fs,根据公式计算出机电耦合系数:
3、介质损耗tanδ测试:介电损耗的产生是由于交变电场下介质存在着极化弛豫现象,导致电位移密度的形成总是滞后一个相位角δ。它反映了材料在电场作用下单位时间内由发热而导致的能量损耗,通常用损耗角正切值tanδ来表示。
测试条件为1KHz。测试设备:介电常数及介质损耗测试仪STD-C。
4、摩氏硬度测试:用刻痕法将棱锥形金刚钻针刻划所测试矿物的表面,并测量划痕的深度,该划痕的深度就是莫氏硬度,以符号HM表示。本申请采用莫氏硬度计测试叶轮的摩氏硬度。此外,本申请采用HV-1000自动转塔显微硬度计进行测试。摩擦系数测试:采用MXD-02摩擦系数测量仪进行测试。
5、力学强度测试:
测试对象,以实施例1-12和对比例1-4中的提供制备方法为蓝本制备测试试样。测试试样与实施例1-12和对比例1-4的差距在于,采用模具的不同。实施例1-12和对比例1-4制备成叶轮形状,测试样品制备为80mm*60mm*3mm测试压电陶瓷片。
测试试样的制备,具体的制备方法与本申请叶轮的制备方法区别在于:
S2,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为180Mpa,压制时间设定为360s,得规格为80mm*60mm*3mm测试生坯陶瓷片;S3,排胶、烧结:测试生坯陶瓷片以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1280℃保温125min,以2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到测试陶瓷片;S4,测试陶瓷片极化处理,极化环境:硅油,极化电压4.5kV,极化温度120℃,极化时间30min,极化过程中漏电流0.04mA-0.38mA,得成品测试陶瓷片。
测试方法按照中华人民共和国国家标准GB/T1 1387--2008压电陶瓷材料性能测试方法静态弯曲强度的测试进行测试。
6、实测:测试对象实施例1、9、13中的叶轮和采用磨具钢制备的叶轮(与实施例1、9、13中的叶轮形状一致)。测试方法,将实施例1、9、13中的叶轮和采用磨具钢制备的叶轮装载于微细分级机中,分别对块状碳酸钙进行研磨3.0h,观察叶轮处是否出现堵塞、粘黏粉料。
数据分析
表1是实施例1-12和对比例1-4的检测参数
表1是实施例1-12和对比例1-4的检测参数
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表3是实施例1、9、13和磨具钢制叶轮的检测参数
观察情况
实施例1 无堵塞、粘黏粉料
实施例9 无堵塞、粘黏粉料
实施例13 无堵塞、粘黏粉料
磨具钢制叶轮 无堵塞但表面粘黏少量粉料
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,实施例3的介电性能和压电性能稍优于实施例2、实施例1,因此,采用制备例2-3中的第二粘结剂对微细分级机的叶轮整体的介电性能和压电性能的改善有积极作用。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,实施例1的介电性能和压电性能优于对比例1,因此,PbZryTi(1-y)O3,y=0.48时,微细分级机的叶轮整体的介电性能和压电性能较优,介质损耗较小。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,实施例4-8的介电性能和压电性能优于对比例2,且实施例4-8的介质损耗小于对比例2,Pb(1-x)SmxZryTi(1-y)O3,x=0~0.05,y=0.48时,微细分级机的叶轮整体的介电性能和压电性能较优,介质损耗较小。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,实施例1的介电性能和压电性能优于实施例10-12,且实施例1的介质损耗小于实施例10-12;实施例1、10-12的介电性能和压电性能优于对比例3-4,且实施例1、10-12的介质损耗小于对比例3-4,因此,烧结温度控制在1280℃,所制备的微细分级机的叶轮整体的介电性能和压电性能较优,介质损耗较小。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3,当烧结温度为1280℃,PSmxZT陶瓷具有最优综合电学性能:压电常数d33=232pC/N,相对介电常数εr=935,介质损耗tanδ=0.22,作为超声波换能器的压电振元,此叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,使物料在叶轮处不会出现堵或者黏的现象。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3,当烧结温度为1280℃,PSmxZT陶瓷具有最优综合电学性能:压电常数d33=229pC/N,相对介电常数εr=948,介质损耗tanδ=0.16,作为超声波换能器的压电振元,此叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,使物料在叶轮处不会出现堵或者黏的现象。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1可以看出,采用水热合成法制备的四方相钙钛矿结构的Pb0.98Sm0.02Zr0.52Ti0.48O3结合制备例4中的功能性粉料、制备例5中的功能性短纤、制备例6中的功能性晶须制备的微细分级机的叶轮,当烧结温度为1280℃,PSmxZT陶瓷具有最优综合电学性能:压电常数d33=243pC/N,相对介电常数εr=956,介质损耗tanδ=0.18,作为超声波换能器的压电振元,此叶轮在使用过程中产生一定振幅的振动,使物料在叶轮处不会出现堵或者黏的现象。
结合实施例1-12和对比例1-4并结合表1-3可以看出,本申请不仅具有较好的压电性能,在使用过程中产生一定振幅的振动,使物料在叶轮处不会出现堵或者黏的现象;此外本申请的力学性能较为,使用寿命较为持久。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (7)

1.一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,其特征在于:是包括以下重量份原料制备而成:100份的压电陶瓷颗粒、20-40份的第一粘结剂;所述压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉和第二粘结剂造粒制成;所述压电陶瓷颗粒的粒径控制在40-60目;所述压电陶瓷粉采用水热合成法制备,所述压电陶瓷粉的表达式是为Pb(1-x)SmxZr0.52Ti0.48O3,x=0.02;所述压电陶瓷粉粒径D50控制在0.3-0.5μm;
所述压电陶瓷颗粒的制备方法,包括以下步骤:
S1,压电陶瓷粉的制备;
S1.1,配置四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液和硝酸铅水溶液,其中,所述的四氯化钛水溶液的摩尔浓度为0.5mol/L,氧氯化锆水溶液的摩尔浓度为1mol/L,硝酸铅水溶液的摩尔浓度为2mol/L;
S1.2,按照PZT粉体的表达式为:Pb(1-x)SmxZr0.52Ti0.48O3的化学计量比分别量取S1.1中配置的四氯化钛水溶液、氧氯化锆水溶液、硝酸铅水溶液,然后将四氯化钛水溶液和氧氯化锆水溶液加入三颈瓶中,并于50-70℃的水浴锅中预热5-10min,再在1200-1500r/min的搅拌条件下,以0.1-0.2g/min逐滴加入硝酸铅水溶液,然后搅拌10-20min后加入浓度为25%的氨水调节溶液pH值为8-10,得到混合液;
S1.3,将步骤S1.2制备得到的混合液保温20-40min,然后离心,得到的滤饼利用混合溶剂洗涤2-3次,然后再次置于混合溶剂中,并加入矿化剂,所述的矿化剂在混合液中的浓度为0.5-4mol/L,然后经磁力搅拌分散25-35min,得到前驱物浆料;
S1.4,将S1.3得到的前驱物浆料放入反应釜于130-190℃烘箱中进行溶剂热反应2-20h,得到悬浮液,将所得悬浮液离心,然后分别用去离子水、10%的乙酸溶液、去离子水和无水乙醇洗涤,滤饼在80-85℃干燥,封袋并置于干燥器中保存,球磨10-15min,得到PZT压电陶瓷粉体;
S1.5,按照99.5-100%的PZT压电陶瓷粉体与0-0.05%的碳酸钐混合煅烧、研磨、筛分,得Pb(1-x)SmxZr0.52Ti0.48O3压电陶瓷粉;
S2,球磨、筛分,得D50为0.3-0.5μm的压电陶瓷粉;
S3,造粒,S2中的压电陶瓷粉中加入3-5wt%浓度的第二粘结剂PVA溶液,第二粘结剂PVA溶液的用量是压电陶瓷粉总质量的8-10wt%,造粒,所得粒料研磨30-40min,然后压制成大块后放置24h,破碎成粉料,二次造粒,过筛得具有流动性良好的陶瓷颗粒。
2.根据权利要求1所述的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,其特征在于:所述压电陶瓷颗粒主要是由压电陶瓷粉、第二粘结剂、功能性粉料、功能性短纤、功能性晶须制成;所述功能性粉料的质量是压电陶瓷粉质量的0.003-0.015倍;所述功能性短纤的质量是压电陶瓷粉质量的0.002-0.01倍;所述功能性晶须是压电陶瓷粉质量的0.001-0.004倍;所述第二粘结剂是由有机硅树脂、改性硅氧烷、二乙烯三胺、稀释溶剂制备而成,固含量在40-50%;所述改性硅氧烷为含氟硅氧烷、FM-3311硅氧烷、FM-4411硅氧烷、FM-7711硅氧烷、FM-0411硅氧烷、FM-DA11硅氧烷、FM-0711硅氧烷、TM-0701T硅氧烷中的一种或多种组合;所述第二粘结剂的制备方法,先进行原材料的制备,再将有机硅树脂、改性硅氧烷搅拌均匀,预热至70-75℃,预先反应2-3min,然后降温至10℃以下,加入稀释溶剂,搅拌均匀,最后加入二乙烯三胺,搅拌均匀,得成品第二粘结剂。
3.根据权利要求2所述的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,其特征在于:所述功能性粉料为氮化硅粉、立方氮化硼粉、氧化锆搭配氧化钙、氧化铈、氧化镁、氧化钇中的任一种混合粉中的一种或者多种组合;所述功能性粉料D50为1-5微米;所述功能性短纤为氮化硅纤维、氧化铝纤维、氮化硼纤维中的一种或者多种组合;所述功能性短纤的长度为1-10微米;所述功能性晶须为氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须中的一种或者多种组合。
4.根据权利要求2所述的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,其特征在于:所述压电陶瓷颗粒是由以下重量份的原料制备:100份的压电陶瓷粉、10-15份的第二粘结剂、1-1.2份的功能性粉料、0.4-0.6份的功能性短纤、0.2-0.25份的功能性晶须;所述功能性粉料是由立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈组成;所述立方氮化硼粉、氧化锆、氧化铈的质量比为(80-200):100:(1-3);所述功能性短纤是由氮化硅纤维、氮化硼纤维按质量比1:1组成;所述功能性晶须是由氮化硅晶须、钛酸钾晶须、氧化锌晶须按质量比1:(0.2-0.8):1组成。
5.根据权利要求1所述的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮,其特征在于:所述第一粘结剂主要是由主要组元、注塑级聚烯烃PP、相容剂EVA、润滑剂、分散剂和抗氧化剂制备而成;所述主要组元为共聚甲醛POM,数均分子量为2-4万;所述润滑剂为具有超支化结构类CBT树脂聚合物;所述第一粘结剂的制备方法,将主要组元、聚烯烃PP、相容剂EVA、润滑剂、分散剂和抗氧化剂,于0-4℃下,以300-400rpm混合10-15min,得成品第一粘结剂。
6.一种权利要求1-5中任一项所述的微细分级机的叶轮的制作方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1,压电陶瓷粉的制备;
S2,球磨、筛分,得D50为0.3~0.5μm的压电陶瓷粉;
S3,造粒,S2中的压电陶瓷粉中加入第二粘结剂后造粒,所得粒料研磨30-40min,然后压制成大块后放置24h,破碎成粉料,二次造粒,过筛得具有流动性良好的压电陶瓷颗粒;
S4,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为150-180Mpa,压制时间设定为300-360s,得生坯叶轮;
S5,排胶、烧结:生坯叶轮以0.2-0.4℃/min升温至520-550℃下,保温3-3.2h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5-0.6℃/min升温至1200-1320℃保温2-2.5h,得到压电陶瓷叶轮;
S6,压电陶瓷叶轮极化处理,然后压电陶瓷叶轮的前后端制作两个电极,电极引线分别连接于压电陶瓷叶轮的前后端的电极,电极与电极引线连接周围浇筑绝缘浸渍树脂、固化,得成品微细分级机叶轮。
7.根据权利要求6所述的一种用于加工覆铜板用陶瓷粉料的微细分级机叶轮的制作方法,其特征在于:所述S4,压制成型:经液压式粉末成型机进行压制成型,压力大小设定为180Mpa,压制时间设定为360s,得生坯叶轮;所述排胶、烧结:生坯叶轮以0.2℃/min升温至540℃下,保温3h,除去粘结剂后,采用坩埚密封埋粉烧结,以0.5℃/min升温至1280℃保温125min,以2.0-2.5℃/min降温至650℃,开炉自然冷却,得到压电陶瓷叶轮。
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