氧化鋯球技術(shù)迭代，氮化硅研磨珠助力高價(jià)值粉體提純

氧化鋯珠、氧化鋯研磨球都是指以氧化鋯為原料的圓球型的研磨介質(zhì)。一般是用在需要高粘度、高硬度物料的超細(xì)研磨及分散的一種研磨珠。主要應(yīng)用于電子陶瓷、磁性材料、鋰電池材料、食品、顏料、染料、涂料、油墨、特種化工行業(yè)等材料的研磨。鋯珠、氧化鋯研磨珠、氧化鋯球、釔穩(wěn)定氧化鋯珠、95鋯、純氧化鋯珠、鈰穩(wěn)定氧化鋯桿、80鋯、硅酸鋯珠、65鋯、氧化鋯研磨球、氧化鋯珠這些都是研磨行業(yè)對(duì)不同材料含量的氧化鋯磨介球的稱呼。

一、氧化鋯磨介球研磨性能優(yōu)劣勢(shì)

氧化鋯陶瓷球具有高抗彎強(qiáng)度、強(qiáng)大的抗壓力、高耐磨性、高韌性及優(yōu)異的隔熱性能等優(yōu)點(diǎn)，作為超細(xì)研磨介質(zhì)氧化鋯微珠是研磨介質(zhì)中的理想產(chǎn)品。

但是，氧化鋯研磨球具有高韌性的原因是有穩(wěn)定劑的存在，這種高韌性是有時(shí)效性的，比如氧化鋯陶瓷材料器件放置空氣一段時(shí)間后就會(huì)失穩(wěn)，其性能就會(huì)嚴(yán)重下降甚至開裂，并且氧化鋯研磨珠高溫時(shí)候是沒(méi)有亞穩(wěn)相而失去高韌性的特點(diǎn)，因此氧化鋯珠做為磨介無(wú)法在高溫情況下和在室溫情況下長(zhǎng)時(shí)間使用，不能高溫使用和時(shí)效性差這2項(xiàng)缺點(diǎn)嚴(yán)重制約氧化鋯珠做為研磨介質(zhì)發(fā)展。

二、降低氧化鋯球磨耗常見的九種辦法

對(duì)于象微米級(jí)別、納米級(jí)別這樣的超細(xì)粉體材料來(lái)說(shuō)，沒(méi)有什么比“純度”更重要的東西了，氧化鋯珠作為研磨介質(zhì)在使用當(dāng)中難免會(huì)有磨耗，這些氧化鋯磨耗就是摻雜在高純度粉體中的雜質(zhì)，雜質(zhì)過(guò)多必然影響高純度粉體的使用性能和產(chǎn)品價(jià)值，通常降低氧化鋯珠磨耗方法有如下九種：

降低氧化鋯珠磨耗方法一、根據(jù)球磨機(jī)線速度不同，選擇不同的氧化鋯珠；

降低氧化鋯珠磨耗方法二、不要使用多種材料的氧化鋯珠，要求氧化鋯珠理化性質(zhì)一致，盡量使用同一廠家、同一批次產(chǎn)品，避免混用；

降低氧化鋯珠磨耗方法三、氧化鋯珠填充量不宜過(guò)多，不能超過(guò)85%；

降低氧化鋯珠磨耗方法四、研磨材料粘度不一樣，氧化鋯珠密度也有相應(yīng)要求；

降低氧化鋯珠磨耗方法五、按時(shí)去除粒徑過(guò)小的氧化鋯珠；

降低氧化鋯珠磨耗方法六、 氧化鋯珠的粒徑要盡量均勻；

降低氧化鋯珠磨耗方法七、 用氧化鋯珠清洗砂磨機(jī)時(shí)，轉(zhuǎn)速要慢，每分鐘不得高于1000轉(zhuǎn)，如果是機(jī)械調(diào)速，可以采取點(diǎn)動(dòng)的方式；

降低氧化鋯珠磨耗方法八、按時(shí)檢查砂磨機(jī)各部件應(yīng)力比較集中的地方，把隱患排除；

降低氧化鋯珠磨耗方法九、對(duì)粉體產(chǎn)品純度有要求的高附加值粉體進(jìn)行研磨加工時(shí)，可以用氮化硅珠替代氧化鋯珠，更具成本和性能優(yōu)勢(shì)。

關(guān)于具體降低氧化鋯珠磨耗的這九種操作，需要根據(jù)實(shí)際操作環(huán)境和工況，來(lái)減少氧化鋯珠的磨耗。

三、高純度粉體研磨技術(shù)升級(jí)，氮化硅磨介珠迭代氧化鋯球更具經(jīng)濟(jì)發(fā)展前景

氧化鋯珠維氏硬度10-13Gpa，氮化硅珠維氏硬度14-18Gpa,氮化硅珠硬度位居世界材料前三位，硬度僅次于金剛石和立方氮化硼；在維氏硬度、彈性模量、抗壓強(qiáng)度、斷裂模量、熱膨脹系數(shù)、比熱、使用上限溫度、抗沖擊能力等研磨介質(zhì)的維度參數(shù)上，氮化硅珠都全面優(yōu)于氧化鋯珠。

氮化硅研磨球24小時(shí)的磨耗只有百萬(wàn)分之一，氮化硅陶瓷球因研磨消耗非常低，降低了研磨介質(zhì)的磨損及對(duì)研磨材料的污染，有利于獲取更高純度的超細(xì)粉體。

相對(duì)于氧化鋯珠要考慮降低磨耗雜質(zhì)對(duì)高純度粉體的使用性能和產(chǎn)品價(jià)值的影響，使用氮化硅磨介珠替代氧化鋯球?qū)Ω呒兌确垠w進(jìn)行研磨技術(shù)升級(jí)，對(duì)于高純度粉體提質(zhì)增效更具經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展前景。

例如，當(dāng)前我國(guó)在研磨鋰電池隔膜用的高純氧化鋁粉體時(shí)，常用的是氧化鋯珠來(lái)研磨，研磨一噸的氧化鋁粉體，磨耗大約五至六公斤左右的氧化鋯磨介，損耗的氧化鋯磨介粉末以雜質(zhì)混合在氧化鋁粉體中，導(dǎo)致原先純度為99.99的氧化鋁粉的純度會(huì)降到99.47。雖然說(shuō)雜質(zhì)氧化鋯磨介粉末對(duì)鋰電池隔膜的危害性不是特別大，但是也給氧化鋁粉體提純帶來(lái)難度，這也是我國(guó)造出來(lái)的鋰電池，與日本制造的鋰電池性能相差較大的原因之一。有試驗(yàn)表明，氮化硅珠作為研磨介質(zhì)24小時(shí)的磨耗只百萬(wàn)分之一，氮化硅珠作為替代氧化鋯珠作為研磨介質(zhì)可大幅提升高附加值粉體和高科技粉體產(chǎn)品純度、質(zhì)量和成本，有望為我國(guó)科技產(chǎn)品質(zhì)量升級(jí)迭代提供新路徑。

在威海圓環(huán)先進(jìn)陶瓷股份有限公司展廳，可以看到連續(xù)工作近十年的氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈2種氮化硅陶瓷磨介，將2個(gè)氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈與未工作的磨介對(duì)比（如上圖），我們發(fā)現(xiàn)工作近十年的氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈除了變得光滑一些，還有棱角沒(méi)那么分明以外，氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈的大小并沒(méi)有太大明顯的變化。氮化硅陶瓷球雖然生產(chǎn)制造成本較氧化鋯珠高一些，但是從氮化硅珠使用近20年全壽命周期相對(duì)與升級(jí)換代對(duì)象氧化鋯珠的生產(chǎn)成本優(yōu)勢(shì)來(lái)計(jì)算，氮化硅珠也是具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。從研磨介質(zhì)角度來(lái)看，氮化硅珠也是作為替代氧化鋯珠的最理想的升級(jí)換代產(chǎn)品。

四、威海圓環(huán)氮化硅微珠技術(shù)獲突破，助力中國(guó)粉體工業(yè)發(fā)展

眾所周知，我國(guó)工業(yè)粉體材料產(chǎn)品質(zhì)量長(zhǎng)期落后西方先進(jìn)國(guó)家，尤其是在納米級(jí)粉料領(lǐng)域更是如此，究其原因就是我國(guó)工業(yè)粉體材料常見的磨不細(xì)，分不散,混不勻,提不純行業(yè)痼疾。而磨細(xì)、提純除了機(jī)器設(shè)備的制約外，研磨介質(zhì)的作用不能低估。正因?yàn)闆](méi)有納米級(jí)的原料粉，導(dǎo)致眾多的工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量遠(yuǎn)不如西方先進(jìn)國(guó)家；正因?yàn)闆](méi)有微米級(jí)的原料粉，導(dǎo)致中國(guó)高科技工業(yè)原材料的發(fā)展長(zhǎng)期受制于人；正是由于在復(fù)合材料、高科技原材料上的落后，中國(guó)的飛機(jī)、高鐵等高科技產(chǎn)品的關(guān)鍵設(shè)備及重要部件材料長(zhǎng)期受制于人。從國(guó)家戰(zhàn)略而言，氮化硅陶瓷微珠作為各種微米級(jí)工業(yè)粉料研磨的關(guān)鍵材料，突破西方先進(jìn)國(guó)家對(duì)我國(guó)實(shí)施產(chǎn)品封鎖、技術(shù)封鎖，氮化硅陶瓷微珠的國(guó)產(chǎn)化就具有重要的意義。

威海圓環(huán)針對(duì)應(yīng)用于超細(xì)的微米級(jí)粉體工業(yè)研磨介質(zhì)用的氮化硅微珠關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行長(zhǎng)期深入的研發(fā)，歷經(jīng)多年，威海圓環(huán)專業(yè)技術(shù)人員和員工知難而上，逐步改造陶瓷微珠的冷等工裝和填裝工藝，不斷調(diào)整工藝技術(shù)，改造專業(yè)設(shè)備，解決了碰到各種工藝技術(shù)難題和專業(yè)設(shè)備缺陷，終于完成了對(duì)批量氮化硅微珠冷等靜壓工藝的完善，解決了制備0.1mm以下的氮化硅微珠一致性和高致密性問(wèn)題,，成功批量生產(chǎn)出性能完備的0.1～1mm規(guī)格的氮化硅陶瓷微珠，用于超細(xì)粉體或微米級(jí)別的粉體制備。

威海圓環(huán)批量生產(chǎn)的氮化硅微珠各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際上行業(yè)領(lǐng)軍的質(zhì)量水平，突破了西方先進(jìn)國(guó)家在氮化硅微珠的技術(shù)保護(hù)和應(yīng)用產(chǎn)品對(duì)我國(guó)“卡脖子”難題，憑借過(guò)硬的氮化硅陶瓷微珠技術(shù)威海圓環(huán)成為世界氮化硅新材料新領(lǐng)軍生產(chǎn)企業(yè)。

世界陶瓷科學(xué)院院士、美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室副主任、中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所客座教授林華泰博士等一批專家對(duì)此感觸很深：“微、納米級(jí)顆粒的制備與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，一直是制約我國(guó)新材料發(fā)展的瓶頸。而高性能研磨介質(zhì)則是技術(shù)破題關(guān)鍵。由于國(guó)外技術(shù)壁壘，國(guó)內(nèi)很少接觸此類高科技產(chǎn)品，導(dǎo)致我國(guó)連筆珠都依賴進(jìn)口，做磨珠就更無(wú)從談起。氮化硅陶瓷微珠不但能實(shí)現(xiàn)圓珠筆珠產(chǎn)業(yè)化制備，還能應(yīng)用于高轉(zhuǎn)速微型軸承，更重要的是，這是生產(chǎn)成微、納米級(jí)漿料的關(guān)鍵耗材，或?qū)⑼苿?dòng)納米級(jí)原料產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用：包括金屬、非金屬原材料粉末超細(xì)磨，生物醫(yī)藥領(lǐng)域孢壁破壁等。能對(duì)國(guó)內(nèi)新材料領(lǐng)域全方位覆蓋，有望引發(fā)新一輪新材料產(chǎn)業(yè)革命?！?/p>

五、氮化硅磨介環(huán)——高純度粉體干法研磨分散和混料利器

威海圓環(huán)生產(chǎn)的氮化硅磨介環(huán)是國(guó)內(nèi)高純度粉體干法研磨、整形、分散和混料利器。氮化硅陶瓷磨介環(huán)相對(duì)氮化硅陶瓷磨介球，氮化硅陶瓷磨介球研磨粉體是點(diǎn)切割，氮化硅陶瓷磨介環(huán)研磨粉體是線切割，氮化硅陶瓷磨介環(huán)研磨粉體粒徑分布窄, 粉體形體更整齊,研磨效率也更高。

氮化硅陶瓷磨介環(huán)相對(duì)氮化硅陶瓷磨介柱，它們研磨的適用對(duì)象不同，氮化硅陶瓷磨介環(huán)在濃度較高或者干法研磨有優(yōu)勢(shì)，氮化硅陶瓷磨介柱濕法研磨有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)楦煞ㄑ心キh(huán)境中，與研磨柱等不同，研磨環(huán)由于研磨環(huán)存在內(nèi)、外氣壓差，就可以在密閉的真空或者很濃密的場(chǎng)景中快速的上下運(yùn)動(dòng)，研磨和混料效率更高，讓高純粉體或超細(xì)粉體少團(tuán)聚、分得散、混得更勻、粉體形體更整齊、效率更高。

威海圓環(huán)先進(jìn)陶瓷股份有限公司作為一家專業(yè)從事氮化硅微珠、氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈、氮化硅陶瓷球、氮化硅珠等各型系列氮化硅陶瓷磨介，高熱導(dǎo)率氮化硅陶瓷基板、可重復(fù)利用的高熱導(dǎo)氮化硅陶瓷坩堝、氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件等Si?N?氮化硅精密陶瓷材料的生產(chǎn)企業(yè)。威海圓環(huán)氮化硅陶瓷磨介都可以按照用戶特殊要求定制。關(guān)于高純度粉體研磨磨介，關(guān)于氮化硅微珠等各型系列氮化硅陶瓷磨介性能、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等問(wèn)題——威海圓環(huán)顏輝 l86O64ll446隨時(shí)歡迎各位同行、各位同仁交流探討！ 威海圓環(huán)不僅在所有產(chǎn)品原材料的品質(zhì)上精益求精，而且還在定制加工生產(chǎn)技術(shù)上嚴(yán)格把關(guān)，以確保威海圓環(huán)氮化硅陶瓷系列產(chǎn)品在惡劣的環(huán)境下保持正常的工作。氧化鋯球技術(shù)迭代，氮化硅研磨珠助力高價(jià)值粉體提純。

威海圓環(huán)多年來(lái)與國(guó)內(nèi)在精密陶瓷材料領(lǐng)域具有一定權(quán)威和建樹的高等院校和科研機(jī)構(gòu)建立了校企研發(fā)合作關(guān)系，擁有了一批多年從事研制、開發(fā)的中高級(jí)技術(shù)人員和管理人員，使我們具有精湛的技術(shù)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、高效的管理水平。威海圓環(huán)公司研發(fā)及生產(chǎn)測(cè)試團(tuán)隊(duì)具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，核心工程師擁有十余年的精密陶瓷技術(shù)積累和強(qiáng)大的應(yīng)用開發(fā)能力。威海圓環(huán)始終致力于高性能及高可靠性氮化硅陶瓷設(shè)計(jì)開發(fā)和生產(chǎn)銷售，打造高純度氮化硅陶瓷升液管生產(chǎn)領(lǐng)軍品牌，持續(xù)通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新為客戶及時(shí)提供高性價(jià)比的氮化硅陶瓷材料產(chǎn)品和服務(wù)。

氧化鋯球技術(shù)迭代，氮化硅研磨珠助力高價(jià)值粉體提純（顏輝）