高純氧化鋁這類超細粉體儲存不當,很容易接觸水汽形成結塊。不少現場遇到結塊,會直接全部報廢,或是簡單粉碎之后直接投入生產。實際上結塊分為軟團聚與硬結塊兩種狀態,處理方式不一樣,并不是所有結塊粉體都可以恢復原有性能,盲目處理還會引入二次雜質,影響成品品質。
一、分清結塊類型,判斷恢復可行性
軟團聚
大多由吸附水汽,顆粒之間分子作用力聚集而成,顆粒本身晶體結構沒有發生改變。用手輕捏、輕敲容器,團塊可以松散散開,沒有堅硬的顆粒內核。
這類粉體,雜質沒有發生化學結合,經過合適處理之后,多數工況可以繼續投入使用。
硬結塊
粉體吸收大量水分,顆粒表面發生輕微水化反應,顆粒之間形成堅硬結合點,敲擊之后依舊存在硬顆粒,碾碎之后也會出現細小硬渣。
硬結塊即便做粉碎過篩,內部微觀結構已經改變,燒結活性、分散能力會出現下降,高要求場景不建議繼續回用。
二、軟團聚粉體可行的恢復處理方式
低溫干燥除水
不能直接采用高溫快速烘烤,溫度驟然升高,粉體內部水汽快速汽化,容易形成更加牢固的結塊。
設置低溫烘干,溫度根據粉體屬性調整,高純氧化鋁一般控制在 110?150℃,保持通風,延長保溫時間,緩慢脫去吸附水分。烘干容器選用潔凈材質,避免烘烤過程帶入外來雜質。烘干完成之后,置于干燥環境自然冷卻,不要直接暴露在潮濕空氣當中冷卻,防止再次吸潮。
篩分打散處理
烘干完成,選用和粉體粒徑匹配的潔凈篩網進行過篩,把抱團的團塊分散開。篩網、料鏟必須保證干凈,不能混入其他粉體、金屬碎屑。
如果團塊偏多,可以搭配輕柔的研磨打散,注意不要使用會析出雜質的研磨介質,避免處理環節引入污染。處理全程盡量縮短敞口時間,減少再次吸潮。
小批量試產驗證
處理完成不可以直接大批量投產。優先做小試驗證,觀察漿料分散狀態、坯體成型情況,燒結之后查看致密度、氣孔情況。對比正常粉體的指標,確認波動在可接受范圍,再擴大使用規模。
三、硬結塊粉體,不建議強行恢復的原因
粉體形成硬結塊,代表顆粒表面產生水化層,即便物理碾碎,微觀結合點依舊存在。
投入研磨制漿,會出現分散困難,漿料粘度異常波動;燒結階段,局部晶粒生長不均,成品氣孔變多,良率下降。
對于半導體、透明陶瓷這類對性能要求嚴苛的工況,硬結塊粉體建議直接舍棄,不要冒險回用。普通低要求工業制品,即便使用,也只能小比例摻配新粉,不可以單獨使用。
四、處理過程容易踩下的誤區
高溫急速烘烤,短期烘干水分,反而加重結塊程度。
使用普通金屬研缽、鋼絲篩處理高純粉體,處理過程帶入鐵等雜質。
打散過篩之后,直接暴露潮濕環境冷卻,處理完畢再次吸潮。
只看外觀打散,不做小試驗證,直接大批量生產,造成批量不良。
硬結塊粉體粉碎之后當做全新粉體使用。
五、事后不如事前,減少結塊的儲存提醒
受潮結塊之后再處理,無論工藝如何優化,粉體性能很難回到全新物料的水平。日常儲存依舊以密封防潮為主,控制庫房濕度,開封后做好二次密封,遵循先入先出,從源頭降低受潮概率。
總的來說,只有水汽造成的軟團聚,經過低溫干燥、篩分、小試驗證后有機會回用;出現硬結塊,高純場景盡量放棄使用,避免帶來生產風險。