干燥后处理阶段对材料完整性至关重要。 真空干燥后,必须将石墨烯/氧化铝复合粉末通过200目筛网进行机械破碎和去除在干燥过程中形成的大而硬的团聚体。此步骤可将粉末恢复为细小、均匀的一致性,确保其具有有效填充模具所需的流动性。
真空干燥会不可避免地导致颗粒粘结成硬块。筛分是确保粉末在后续烧结阶段获得高密度和结构均匀性所需的均匀性和流动特性的关键纠正步骤。
真空干燥对粉末质量的影响
硬团聚体的形成
虽然真空干燥在去除水分方面很有效,但它会带来第二个问题:颗粒团聚。随着溶剂在真空下蒸发,石墨烯和氧化铝颗粒被拉到一起,硬化成大团聚体。
“干燥后”粉末的问题
干燥后不能立即使用粉末。这些硬团聚体不像流动的粉末,而像粗糙的石头,严重阻碍了材料均匀沉降的能力。
200目筛网的功能
恢复流动性
200目筛网充当机械调节器。通过将材料强制通过此特定网目尺寸,可以打破干燥过程中形成的硬团块。这恢复了粉末的优异流动性,使其能够平稳倾倒并填充模腔,而不会桥接或堵塞。
确保粒度均匀性
在复合材料中,一致性是关键。筛分过程确保了整个批次中细小、均匀的粒度分布。这消除了导致最终复合材料出现薄弱点的尺寸差异。
对烧结和最终性能的影响
促进高密度
该工艺的最终目标通常是热压烧结。为了实现高密度,必须在施加热量之前将起始粉末尽可能紧密地堆积。筛分后的细粉末比团聚粉末的压实效率更高,从而减少了最终部件的孔隙率。
实现结构均匀性
均匀的粉末带来均匀的微观结构。通过去除大团聚体,可以确保石墨烯和氧化铝均匀分布。这种结构均匀性对于烧结复合材料的机械和热性能至关重要。
应避免的常见陷阱
筛分不完整的风险
如果筛分过程仓促或被省略,大团聚体将残留在基体中。这些在烧结过程中会充当缺陷,导致最终部件的密度不均匀和潜在的开裂。
忽视“硬度”因素
重要的是要认识到真空干燥的团聚体是“硬的”。软筛分或摇动可能不够;该过程需要足够的机械作用来将这些团块破碎回其组成颗粒,而不会污染混合物。
为您的工艺做出正确的选择
对于成功的复合材料制造,筛分步骤不是可选项——它是质量的先决条件。
- 如果您的主要重点是模具填充:确保粉末完全通过200目筛网,以防止出现空隙并确保模具填充均匀。
- 如果您的主要重点是材料强度:优先考虑此步骤,以确保实现高密度和结构均匀性,从而在烧结过程中获得最佳机械性能。
粉末制备的一致性是高性能复合材料的基础。
总结表:
| 加工阶段 | 关键问题/要求 | 200目筛分的优点 |
|---|---|---|
| 真空干燥后 | 硬团聚体的形成 | 机械破碎团块 |
| 模具填充 | 流动性差和桥接 | 恢复平稳的粉末流动 |
| 烧结准备 | 堆积密度低/空隙 | 确保高密度和堆积 |
| 最终结果 | 结构缺陷/开裂 | 保证结构均匀性 |
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