[发明专利]一种粉体造粒压片方法

说明书

本发明提出了一种粉体造粒压片方法，先将加入另外粘结剂粉体进行湿法球磨，混合均匀后整体烘干过粗筛得到粉体，结块的粉体进行破碎后再过筛造粒得到压片粉体，接着将压片粉体使用自动压片机压片，最后升温排水排胶后进行烧结，烧结后的压片实际重量与需求重量偏差1％以下，实际尺寸与平均尺寸偏差1％以下。本发明工艺简单，通过球磨湿混避免了粘结剂单独加入造成的分布不均的问题；混合有粘结剂的粉体烘干后通过破碎机破碎成细粉后再造粒，增强了粉体流动性，过筛控制粒径，形成合适的粒径分布，自动压片避免人为干扰，效率高，片材一致性好；烧结后形成了高强度、高精度片材。

技术领域

本发明属于材料制备技术领域，涉及一种粉体造粒方法。

背景技术

粉体压片技术广泛应用于陶瓷、玻璃生产中，是一种重要的通用技术。高重量、尺寸精度陶瓷应用广泛，包括5G陶瓷滤波器、陶瓷电容器、高精度陶瓷结构件及其他各类功能陶瓷等。玻璃制备工艺中，也会用到粉体处理、压片技术，通过控制压片重量，生产高重量精度的玻璃块材。

目前，为了获得更好的流动性，常使用粘结剂将细粒径的粉体处理为粒径增大的球形聚集体。公布号为CN111995392A的发明专利，提出了一种低成本5G基站用陶瓷滤波器粉体及其制备方法，该技术方案中使用PVA作为粘结剂造粒。授权公告号为CN102503391B的发明专利，提出了一种高铁磁性能和铁电性能的铁酸铋基复合材料的制备方法，该技术方案中，采用在粉末中加入PVA粘结剂，经60目与120目筛网过筛的方法制备所述复合材料。公布号为CN110194664A的发明专利，提出了一种石榴石结构的低介电常数微波介质陶瓷材料及制备方法，该技术方案中，采用加入PVA作为粘结剂，将混合好的粉体过100目和140目筛子的方法制备所述陶瓷材料。

粘结剂的作用主要是造粒增强粉体流动性，由于其粘性，使压制的片材更完整，不易分层缺损。但在较多技术方案中，直接在粉体中加入粘结剂，粘结剂分散不匀，易形成团聚，效果不理想。因此，开发更好的造粒工艺，压制更高质量的片材，对于陶瓷、玻璃制备有着重要作用。

发明内容

为解决背景技术中所述的问题，本发明提出了一种粉体造粒压片方法。

该方法包括如下步骤：

步骤一、混料：将粉体按配比称量，加入配制好研磨球的球磨机中进行球磨湿混；

步骤二、造粒：球磨湿混完成后整体烘干过10-20目筛使粉体与研磨球分离，通过破碎机进行粉碎使粉体粒度小于100目，再次过筛造粒得到压片粉体；

步骤三、压片：将压片粉体填充进模具中，使用自动压片机进行压片得到初步片材；

步骤四、烧结：初步片材转移至坩埚中，升温排除水分后，再升温进行排胶，最后升温至烧结温度保温烧结，烧结完成后得到所需片材。

所述的步骤一中，球磨湿混的粉体、液体研磨介质、粘结剂、研磨球的重量比为1:0.3-1.2:0.05-0.2:2-5，球磨机的转速为150-250r/min，研磨时间8-24h。

所述的球磨湿混中，采用的研磨球材质为玛瑙、氧化铝或氧化锆；采用的液体研磨介质为乙醇或纯水；采用的粘结剂为PVA、PVB、石蜡、丙烯酸或松油醇。

所述步骤二中，烘干的温度为40-80℃，再次过筛造粒过程中，粉体通过的筛网目数范围为60-120目。

所述步骤三中，模具的深度依据所需片材的重量来调节，所述自动压片机为单冲自动压片机，所述压片过程的压力为10-60kN。

所述步骤四中，排除水分过程的温度为100-200℃，保温时间为0.5-2h；排胶过程的温度为粘结剂沸点至粘结剂沸点加100℃之间的任意温度，保温时间2-6h；烧结过程的烧结温度低于粉体熔化温度的固相反应温度，保温时间4-10h；到达排胶温度之前，升温速率≤5℃/h。