2.2分散剂在铁氧体材料制备中的作用
作者通讯:E-mail:@163
图 1 空间稳定
图2 静电稳定
起到分散作用,如图1所示。静电稳定是指
浆料颗粒表面具有相同
当带电粒子相互接触时,就会产生静电稳定效应。
同种电荷的粒子之间存在相互排斥力。
系统在排斥力的作用下保持稳定,如图2所示。
[3]
。
2.2 分散剂在铁氧体材料制备中的作用
在铁氧体磁性材料浆料制备过程中,分散剂
起到助磨、稳定分散、稀释、减水、降低能耗的作用。
在铁氧体磁性材料湿法生产破碎工艺过程中,
随着颗粒的研磨,固体的比表面积增加,表面能
当颗粒研磨到一定的时间和细度时,通常很难
研磨甚至可能造成结块和“反研磨”
[4]
. 分散剂
其静电稳定和空间稳定机制可有效降低颗粒表面
颗粒更容易被粉碎,另外分散剂可以吸附在颗粒上。
颗粒表面的裂纹以巨大的解理应力将颗粒分裂。
这些功能可以有效提高破碎效率,缩短破碎时间。
时间,提高生产效率。
在浆料制备过程中,加入适量的分散剂可以有效
防止颗粒团聚,原料各组分能均匀分散于介质中
研究还发现,加入分散剂后得到的浆料粘度显著
降低,流动性好,浆料性质均匀稳定,达到稳定
分散作用。
分散剂的加入也起到了减少用水量和软磁的作用
例如,大多数制造商使用粉碎的铁氧体。
喷雾造粒法,无论是镍锌(NiZn)、锰锌(MnZn)、
仍采用镁锌(MgZn)铁氧体材料,且泥浆含水量
35%~45%时,经喷雾干燥塔喷雾造粒后,经成型机
颗粒的含水量必须仅为 0.2% 至 1.2%。
该过程消耗大量能源。
同时加入适当的分散剂可以有效降低浆料的粘度,
提高浆料的固体含量,减少加水量,降低能耗。
3 影响铁氧体浆料分散效果的因素
与浆料颗粒分散有关的因素有:分散方法、
粉体、沉降介质、分散剂加入量、悬浮物颗粒
浓度等。在铁氧体磁性材料的生产过程中,分散介质
对于水,分散方法,悬浮固体浓度各制造商根据
不同的工艺之间存在一些差异。
不同分散剂的点分析及分散剂添加量对浆料分散的影响
效 果 的 影 响 。
3.1 不同分散剂对分散效果的影响
(1)试剂:阿拉伯胶,淡黄色固体,国产
粉末A,淡黄色液体;外分散剂B,淡黄色粘稠物;
国外分散剂C,棕红色液体。
(2)实验方法:将水加入阿拉伯胶中煮沸至浓度为15%
解决方案:从生产线上选用经过振动研磨后的Mg-Mn-Zn铁氧体
粉末,添加粉末和
水,然后添加1%的阿拉伯胶溶液,
将粉末 A、B 和 C 球磨一定时间,然后使用 Vf04 粘度计(Daily
该方法测量了浆料的粘度,并比较了不同分散剂的分散效果。
比较。
(3)试验结果:几种分散剂的试验结果如表1所示。
从表1可以看出,不同分散剂的分散效果有明显差异。
区别在于分散剂C的效果最差,分散剂A和B的降粘效果最差。
比阿拉伯胶更好。
表1 分散剂对浆体粘度的影响 单位:mPa·s
阿拉伯胶ABC的球磨时间
70 90
170
130 85 110 220
0
由于分散剂的分子量、分子结构和电荷特性
不同,所以过程非常有针对性,选择非常普遍。
不同分散体系的物理、化学性质差别很大。
制氧材料生产厂家的配方、原材料、生产工艺、工艺环境等也
不同的分散剂对某一工艺过程有不同的影响。
应考虑工艺和配方的影响,选择合适的分散剂。
实际生产中选择的分散剂必须是水溶性且分散性好的
耐性好,稳定性高,不易受强电解质影响,无
铁氧体材料的外观及制品的强度对钠、钾离子有危害。
在干燥和烧结过程中很容易挥发,不会留下任何杂质和离子。
以免影响产品的最终品质。
3.2 分散剂添加量对分散效果的影响
(1)试剂:选用分散效果较好的分散剂A。
(2)实验方法:选择振动
将Mg-Mn-Zn铁氧体粉末以2:1的比例放入3公斤球磨机中混合。
按相同比例加入粉末和水,然后加入不同量的
分散剂A,球磨300分钟,粘度计Vf04(日本)
测量浆料粘度,比较分散效果。
(3)试验结果:加入不同比例的分散剂,实验
结果如表2所示。
从表2可以看出,随着分散剂添加量的增加,
表2 分散剂A添加量对浆料的影响
粘度的影响(球磨时间)
分散剂添加量 0.8% 1.0% 1.2% 1.4% 1.6%
浆体粘度/mPa·s 260 200 155 165 170
磁性材料与器件 2009 年 6 月
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4。结论
(a)低添加量 (b)中等添加量 (c)高添加量
图3 分散剂在颗粒表面的吸附状态
铁氧体浆料的粘度逐渐降低。同时,我们还看到
分散剂的添加量也有限制。如果超过这个限制,
分散体系的粘度不再降低,但可能会略有增加。
如图3所示,在浆料中,当分散剂的添加量为
当量较少时(图3a),体系中的颗粒表面不能完全覆盖。
由于粒子的布朗运动和静电吸引,未吸附的粒子被分散。
药剂颗粒之间发生碰撞、粘结、团聚。
露点越多,触变环越大,越容易引起粘附和分散。
体系稳定性越差。增加分散剂的添加量,体系稳定性越差。
粉体在颗粒表面的覆盖率提高了分散体系的分散稳定性。
然而,当分散剂添加过量时,浆料会变得粘稠。
浓度不再降低,反而增加。这是因为分散剂
当加入量过多时,颗粒表面的吸附容量已达到单分子层饱和状态,过量的
分散剂分子在浆料中游离,可能导致
架桥效应增加浆料的粘度
[5]
(图 3c)。
因此分散剂添加量越多越好。
实验用于验证各种分散剂对某一工艺或配方的影响。
并分析确定分散剂的最佳用量。
在生产中,为了生产成本和产品质量,我们希望
分散剂添加量越少越好。
分散剂的挥发可能会在烧结过程中对产品产生影响。
强度和外观质量。
(1)分散剂是一种表面活性剂,
通过与颗粒表面相互作用,防止颗粒相互团聚,
起到稳定分散的作用。分散剂的作用机理可概括为:
空间位阻和静电稳定。
(2)在铁氧体磁性材料浆料的制备过程中,
分散剂能有效改善浆料流动性,提高固含量,改善
粉碎效率高,颗粒形貌改善,颗粒材料粉体性能提高
品质,起到研磨、稳定分散、稀释、节水节能的作用
消耗的效果。
(3)不同分散剂的分散效果差别很大。
生产中需要通过实验来验证各种分散剂对某一工艺的效果。
考虑工艺、配方的影响,选择效果最好的分散剂。
(4)实验表明,无论是用于破碎还是铁氧体材料
为了使浆料稳定分散,存在分散剂的最佳用量问题。
参考:
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科学版), 2007, (8): 48-51.
[2] 徐艳丽.表面活性剂的作用[M].北京:化学工业出版社
社会,2000:208。
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[J].中国陶瓷工业,2005,12(2):27-30.
[4] 王云, 陈宁, 周艳. 粉体粒度及研磨工艺[J]. 山东省硅酸盐学会
瓷器,1999,22,(3):16-21。
[5] 费桂强, 沈一丁, 等. 改性甲基丙烯酸工具及非分散
添加剂对陶瓷复合材料浆料流变性能及坯体强度的影响[J].
材料科学学报,2006,23(5):96-100。
作者简介:胡大双,男,陕西宝鸡人,主要从事软磁氧化物
车身材料的开发和生产。
(接第63页)
(2)在预燃过程得到有效控制的条件下进行预燃
物料经过200目筛分,细磨前要将细磨设备清洗干净、干燥。
经过细磨后,浆料也经过200目筛分,可以进一步
提高磁瓦内部的电弧磁通密度。
(3)极靴与磁瓦圆弧面尺寸匹配的充磁方式。
磁瓦内部的电弧磁通密度可以进一步提高。
参考:
[1] 甄美如. 大半径铁氧体磁瓦湿压成型模具改进设计
[J].磁性材料与器件,2000,31(3):47-48.
[2]王铁华.在物理教学中运用CBL促进学生研究性学习的探索.
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材料与器件,2001,32(4):54-58。
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材料与器件,2002,33(4):29-32。
作者简介:王子民(1972-),男,1996年毕业于电子科学与技术系。
中国科学技术大学电子材料与元器件专业,工程师,长期从事高端铁
氧气产品工艺、技术控制及新产品开发。
66 J Magn Mater 40No 3
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