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氧化铝陶瓷(制品)的检测
2019年10月11日 发布 分类:粉体加工技术 点击量:601
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秉着前文挖坑后文填的原则今天小编要给大家全方位360°立体视角的剖析一下整个氧化铝陶瓷生产中的检测以及必要性尤其从事该行业的大佬们一定要确立一个意识: 不怕买贵,就怕买错且看下面这条新闻

(正文开始)

Part1粒度&检测

先看来一下对粉体的定义当粉末的尺寸<0.1um成为纳米粉体0.1~1um称为超微粉体1~10um超微超细粉>10um基本就称之为颗粒了

粉体在很多行业都有应用小编之前也讲过我们见到的各种物理量都是前辈用宏观的材料测得的但是当把这些宏观材料研磨到一定程度以后其物理性质就贵大大改变这也是我们在不断追求材料学进步的目标之一

我们来做一个估算粒径<2nm,颗粒中大概有103个原子这时候是无法用固体液体气体来区分的。

粒径>5nm,颗粒中大概有104个原子这时可以量测稳定熔点

粒径>1um颗粒中大概有1012个原子这时候多数物理性仍于宏观材料有差异

粒径>100um,颗粒中大概有1018个原子这是颗粒性质于宏观材料相当

重点是越细小的颗粒单位价格可能高出好几倍 (又是一个发家致富好路子)

银币看起来是闪亮亮的但是研磨成纳米尺度的粉就变成黑色的

同样的永磁材料磨到超细粉体在做成磁条就变成了软磁体

任何一个行业对粉体颗粒需求不是越小越小也不是越大越好对粉体中的颗粒尺度分布要依照各自行业的制程需求来严格定义于管控那如何对这个度进行管控了?首先我们要能够测量出粒子的大小 

粒度仪是一个不错的工具按照环境分为干/湿两种但是原理多是采用激光散射/衍射的原来进行分析不同粒度范围&不同测试环境对粒度仪的选择要有很多权衡安全皮实设备稳定性量程的准确性操作便利性的等等没有一个设备是十全十美的

所有的粒度仪都会面临一个基础问题的挑战粒子团聚会导致测量结果出现很大偏差另外一个问题是对于高浓度的颗粒激光粒度仪也是无能为力的再一个考虑的因素就是待测物的纯度以及对仪器使用激光的吸吸收总的来说必须先要对自己测量物以及测量原理要足够了解才能保证测量的数据是可靠有效的

如下是主流激光散射系统以及测量原理:不同尺寸颗粒散射谱线是不同的只要预先用不同大小的尺寸的粒子测量的到标准图谱后就可以用图谱来对比反演待测粒度的分布

所有基于mie氏理论的测量的潜在假设是:待测物都是均一尺寸的显然这是一个很强的假设条件因此多数粒度仪的测量并不是一个“绝对准值”而是一个相对准值购买粒度仪后如果有条件一定要用标准粒子来进行单/多迟尺度混合检测

实际上我们并不会需要非常精准的测量到每一个颗粒大小原因在于已经有很多科学家做过实验不同工艺生产粒度其实分布是存在一定的规律的类似于于大家是都习以常的日常大数据统计都是正态分布这一样假设一样而且误差于量程本来就是一个矛盾体我们不能指望一个仪器能够既有大量量程又有高精度选择自己合适的仪器最重要

Part 2杂质检测

上文已经讲到了氧化铝的纯度直接反映在价格上常见的检测手法如下

EDS(Energy Disperse Spectroscopy)分析极限~3%

XRF(X-ray fluorescence)分析极限:0.005%

AES(atom emission spectroscopy)特定元素检测极限可以到ppb级别

不同检测手段价格也不再一个层次所以恰当的依照自己的需求去进行检测是有必要

尤其是4N,5N级别的纯度需要更高级的检测手段

Part 3内部缺陷检测

如果购买了一些高端块材部件的话比如滚珠或者坩埚等部件有必要对其内部进行检测以评估其内部强度如果

1.SEM(scan electron microscope),可以对样品进行破坏然取样然后观察其内部的结构是否存在孔洞异物等现象

2.UM(ultrasonic microscope),通过超音波进行非破坏性对块材内部检测

3.3DX-Ray通过X光对部件内部进行更精细扫描以观察元素裂纹,内部缺陷分布       

以上的检测方式如果诸位如有进一步的兴趣了解的话文下留言言而总之功能材料的带来的不仅仅材料本身的进步还有配套的检测手段的提升这个本后是一个完整的工业体系而且是很基础的那种但是遗憾的是目前我们在材料方面似已经有所突破但是很多高端的检测仪器基本是被国外垄断的就每年我国对外贸易中仅仅高端仪器进口一项也有上百亿的金额所以投资这些高端仪器加速仪器国产化也是一个不错的选择 

作者:青鸟飞鱼


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