噴霧干燥機(jī)在陶瓷產(chǎn)品制備中的應(yīng)用

結(jié)構(gòu)陶瓷：

氮化硅陶瓷：氮化硅陶瓷具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)良性能。在制備氮化硅陶瓷粉體時(shí)，采用噴霧干燥工藝，將氮化硅粉料與各種燒結(jié)助劑的混合液霧化成微小液滴，經(jīng)瞬間干燥得到流動(dòng)性好的顆粒狀粉料，適合干壓成型等工業(yè)化生產(chǎn)，有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

氧化鋁陶瓷：例如高純氧化鋁陶瓷微球、多孔氧化鋁陶瓷等。對(duì)于高純氧化鋁陶瓷，通過噴霧干燥工藝可精準(zhǔn)控制其粒度分布和顆粒形貌，滿足鋰電池隔膜等生產(chǎn)工藝對(duì)氧化鋁粉體的高性能要求，如提高隔膜的孔隙率、透氣性和吸液率等。多孔氧化鋁陶瓷作為鋰電池陶瓷隔膜涂層材料，利用噴霧干燥能在惰性氣體環(huán)境下將液態(tài)物料霧化干燥，防止物料氧化，且可實(shí)現(xiàn)有機(jī)溶劑的回收再利用，整個(gè)過程安全、環(huán)保、節(jié)能。

功能陶瓷：

PTC 熱敏陶瓷：在 PTC 熱敏陶瓷片生產(chǎn)過程中，噴霧干燥法造粒是重要工序。把帶有粘合劑的粉料用噴霧器噴入造粒塔中進(jìn)行霧化，霧滴被塔中熱氣流干燥成顆粒狀粉體，這種粉料具有較好的流動(dòng)性與壓延性，能使壓片工序中得到的片子具有較好強(qiáng)度、不易分層開裂，從而保證了 PTC 陶瓷片的外觀、機(jī)械性能以及阻溫特性。

陶瓷電容器：如多層陶瓷電容器（MLCC）用的陶瓷介質(zhì)材料。噴霧干燥工藝可將陶瓷漿料制成粒度均勻、球形度好的粉末，有利于提高電容器的性能和可靠性，還能提高生產(chǎn)效率，滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。

日用陶瓷：部分高檔日用陶瓷在生產(chǎn)過程中也會(huì)用到噴霧干燥工藝。例如，一些對(duì)瓷質(zhì)要求較高的骨瓷、強(qiáng)化瓷等，通過噴霧干燥制備的粉料粒度均勻，能使坯體更加致密，提高產(chǎn)品的白度、透光度和機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)也有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。

特種陶瓷：在特種陶瓷造粒中，噴霧干燥技術(shù)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫水過程和造粒過程，極大地增強(qiáng)了粉料的流動(dòng)性，保證了成型后的生坯具有一定的密度和強(qiáng)度，在特種陶瓷的干壓成型中起到重要作用。通過精確控制噴嘴的霧化效果與干燥室內(nèi)的溫度、風(fēng)速，能夠確保陶瓷粉體在極短時(shí)間內(nèi)形成理想的球形顆粒，提升陶瓷制品的燒結(jié)性能和機(jī)械強(qiáng)度，降低能耗和生產(chǎn)成本。

噴霧干燥機(jī)在制備陶瓷產(chǎn)品時(shí)，影響其產(chǎn)品質(zhì)量的因素主要有以下幾個(gè)方面：

物料特性

原料純度：原料的純度直接影響陶瓷產(chǎn)品的性能和質(zhì)量。純度高的原料能減少雜質(zhì)對(duì)陶瓷性能的不良影響，如提高陶瓷的致密度、機(jī)械強(qiáng)度和電氣性能等。

漿料濃度：漿料濃度過高，會(huì)使霧化困難，液滴在干燥過程中可能因干燥不充分而導(dǎo)致顆粒內(nèi)部出現(xiàn)空心或表面開裂；濃度過低，則會(huì)增加干燥成本，且得到的顆粒強(qiáng)度較低，在后續(xù)加工過程中容易破碎。

粒度分布：原料的粒度分布影響陶瓷產(chǎn)品的均勻性和性能。如果粒度分布不均勻，在干燥和燒結(jié)過程中，不同粒徑的顆粒收縮不一致，容易導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)裂紋、變形等缺陷。

設(shè)備參數(shù)

霧化器類型與轉(zhuǎn)速：不同類型的霧化器（如離心式、壓力式、氣流式）產(chǎn)生的液滴粒徑和分布不同。霧化器轉(zhuǎn)速越高，液滴粒徑越小，比表面積越大，干燥速度越快，但可能會(huì)使顆粒的球形度變差；轉(zhuǎn)速過低，液滴粒徑大，干燥時(shí)間長，容易出現(xiàn)顆粒表面硬殼或內(nèi)部未干透的情況。

干燥溫度：干燥溫度是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。溫度過高，可能導(dǎo)致陶瓷顆粒表面過熱，出現(xiàn)變色、變形甚至團(tuán)聚現(xiàn)象，還可能使一些有機(jī)物添加劑過早分解，影響后續(xù)成型和燒結(jié)性能；溫度過低，干燥時(shí)間延長，生產(chǎn)效率降低，且可能使顆粒干燥不充分，含水量過高，在后續(xù)加工中引發(fā)缺陷。

熱風(fēng)流量與風(fēng)速：熱風(fēng)流量和風(fēng)速影響干燥效率和顆粒的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。合適的熱風(fēng)流量和風(fēng)速能使液滴在干燥室內(nèi)均勻分散，與熱空氣充分接觸，保證干燥效果的一致性。如果熱風(fēng)流量過大或風(fēng)速過快，會(huì)使顆粒在干燥室內(nèi)停留時(shí)間過短，干燥不充分；反之，顆粒可能會(huì)在干燥室內(nèi)堆積，導(dǎo)致干燥不均勻。

工藝操作

進(jìn)料速度：進(jìn)料速度應(yīng)與干燥能力相匹配。進(jìn)料速度過快，會(huì)使干燥室內(nèi)的液滴過多，熱空氣無法及時(shí)將水分帶走，導(dǎo)致顆粒干燥不，甚至出現(xiàn)粘壁現(xiàn)象；進(jìn)料速度過慢，則會(huì)降低生產(chǎn)效率，且可能使顆粒在高溫環(huán)境下停留時(shí)間過長，產(chǎn)生過燒等問題。

干燥時(shí)間：干燥時(shí)間不足，顆粒內(nèi)部水分未去除，在后續(xù)燒結(jié)過程中可能會(huì)因水分蒸發(fā)而產(chǎn)生氣孔、裂紋等缺陷；干燥時(shí)間過長，不僅會(huì)增加能耗和生產(chǎn)成本，還可能使顆粒的性能發(fā)生變化，如晶粒長大、晶體結(jié)構(gòu)改變等，影響陶瓷產(chǎn)品的最終性能。

設(shè)備清潔與維護(hù)：噴霧干燥機(jī)的清潔和維護(hù)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。設(shè)備內(nèi)部殘留的物料、雜質(zhì)等可能會(huì)混入下一批產(chǎn)品中，影響產(chǎn)品的純度和性能。定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查、清潔和維護(hù)，能保證設(shè)備的正常運(yùn)行，減少因設(shè)備故障而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量問題。