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压电陶瓷制备工艺

压电陶瓷制备工艺
压电陶瓷制备工艺

2.2 压电陶瓷的制备

2.2.1 样品方案设计

表2-3 (1-x)BCZT-xBiScO3各原料的配比和质量

x(mol%)BaCO3(g)CaCO3(g)TiO2(g)ZrO2(g)Bi2O3(g)Sc2O3 (g)0.2(1号)14.6952 1.3153 6.2971 1.0752 5.1027 1.5102

0.4(2号)10.7496 0.9619 4.6052 0.7895 9.9512 2.9453

0.6(3号) 6.9906 0.6269 2.9955 0.5135 14.5641 4.3105

0.8(4号) 3.4124 0.3054 1.4622 0.2507 18.9582 5.6111

要想得到理想的实验结果就必须注重实验的每一个环节,包括原料的选择和称量,确保纯度达到实验要求减少杂质对实验结果的影响。

配方原料根据实验化学式(1-x)BCZT-xBiScO3配料。根据原料纯度和配方计算出各原料的量,将所需要的原料放在烘箱内烘干,用分析天平称量。称量时应注意药勺的清洁,防止样品污染,应按照先轻后重的顺序称量,尽量极少误差。

2.2.2 混料

混料是将称量好的原料混合均匀、相互接触,以利于预烧时各原料间充分的化学反应。操作中应小心谨慎,防止药品污染。

2.2.3 一次球磨

球磨是最常用的一种粉碎和混合装置。被粉碎的物料和球磨介质装在一个圆筒形容器球磨罐中。球磨罐旋转时,带动球撞击和研磨物料,达到粉碎的目的。球磨可以改善原料的显微特征,提高原料在微观尺度上的均匀性,有利于预烧时各原料间充分进行反应。

在球磨罐中加入适量的无水乙醇、锆球,料球比约为1:2,对原料进行机械混合。刚开始球磨时,保持转速为600-700转/分,保持几分钟之后加速,转速升至2000转/分左右时,使转速保持不变,球磨时间为4小时。

2.2.4烘干

将烘箱升温至120 ℃,将一次球磨之后的料倒入玻璃皿中,放入烘箱,保温30 min。烘干时,由于球磨使用的介质为酒精易挥发,所以烘箱门应打开,以确保安全全。球磨罐不能直接放入120 ℃的烘箱中,应等玻璃皿中的料烘干后,将烘箱的温度降至40℃时,将球磨罐放入烘箱中进行烘干。

2.2.5预压

用油压机,将烘干的料压成块状,压强为10MPa左右。预压使粉料之间的接触面接增大,在相同的条件下,更有利于固相反应的进行,同时也可以减少成分的偏析。

2.2.6预烧

预烧是通过原料中原子或离子之间在加热作用下的扩散来完成固相化学反应,生成瓷料的过程。预烧不仅可以使各原料的固相化学反应充分均匀,生成组成固定的固溶体,形成

主晶相,还可以排除原料中的二氧化碳和水分等,减小坯体的烧成收缩、变形,以便于控制产品外形尺寸

2.2.7二次球磨

预烧好的料在研钵里砸碎,研磨后加酒精,锆球进行二次球磨,时间为4h。

2.2.8烘干

将烘箱升温至120 ℃,将一次球磨之后的料倒入玻璃皿中,放入烘箱,保温30 min。烘干时,应注意烘箱门不能关死,球磨罐不能直接放入120 ℃的烘箱中,应等玻璃皿中的料烘干后,将烘箱的温度降至40℃时,将球磨罐放入烘箱中进行烘干。

2.2.9造粒

造粒是将瓷料混合粘结剂后,制成流动性好的较粗颗粒(约20目/吋)。把这种颗粒称为团粒。因细磨后的瓷粉细且轻、比表面积大、占据体积大,从而流动性差、装填密度和压实密度不高。所以造粒的作用就在于均匀瓷粉中的粘合剂、增加其颗粒度、比重和流动性,使成型坯体致密度提高。

将瓷料加适量(如4-5wt%)的5%浓度PV A水溶液粘合剂,在研钵内手工细混匀然后过筛,在烘箱中以40℃-50℃,保温3-4h。

2.2.10干压

将料装入Φ10mm的模具中在压力试验机压成,加压速度不能太快,压力为20KN左右保压10s左右。泄压时注意速度不能太快,防止压片回弹造成内部裂层。

2.2.11排胶

排胶的主要目的是预先排除有机胶黏剂,防止胶黏剂在烧成时由于大量融化、分解和挥发等而造成坯体变形、开裂和形成较多的气孔等缺陷,使瓷体的性能恶化。

将温度升至600℃后,保温3-4h。

2.2.12烧结

烧结工艺是功能陶瓷生产的关键之一。烧结过程中,坯体在升温过程中发生各种物理和化学变化,坯体中气体排出、体积收缩、强度和致密度提高等、使坯体成为具有一定要求性能的瓷体。

2.3 压电陶瓷性能的测试

2.3.1 密度的测试

a.密度测试原理-阿基米德原理

阿基米德定律是物理学中力学的一条基本原理。浸在液体(或气体)里的物体受到向上的浮力作用,浮力的大小等于被该物体排开的液体的重力。其公式可记为F浮=G排=ρ液·g·V排液。

b.测试过程

利用相关仪器测出样品的干重m1,然后将样品进入仪器中的水中,使其处于悬浮状态,测其质量,记为m2,再根据公式ρ=ρ水m1/(m1-m2),计算出样品的密度。

2.3.2 表面电阻率测试

a.表面电阻率测试原理

电阻率是反映半导体材料导电性能的重要参数之一。测量电阻串的方法很多,四探针法是一种广泛采用的标准方法。它的优点是设备简单操作方便,精确度向,对样品的形状无严格要求。

最常用的是直线型四探针。四根探针的针尖在同一直线上,并且间距相答,都是S,如图2-2所示。

烧结工艺流程

?烧结工艺流程 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均有一定意义。 由于烧结技术具体的作用和应用太广泛了, 以下介绍一下烧结生产在钢铁工业粉矿造块的意义和作用 我国的铁矿石大部分都是贫矿,贫矿直接入炉炼铁是很不合算b,因此必须将贫矿进行破碎、选出高品位的精矿后,再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。所以,粉矿造块是充分合理利用贫矿的不可缺少的关控环节。 富矿的开采过程中要产生粉矿,为了满足高炉的粒度要兔在整较过程中也会产生粉矿,粉矿直接入炉会51起高炉不顺。恶化高炉技术经济指标,因此粉矿也必须经过造块才能入炉。 粉矿经过迭决后,可以进一步控制相改善合铁原料的性肠获得气孔串高、还原性好、强度合适、软熔温度较高、成份稳定的优质冶金原料,有助于炉况的稳定和技术经济指标的改善。

粒矿造块过程中,还可以除去部份有害杂质,如硫、氟、砷、锌等,有利于提高生铁的质量。因为人造富矿比天然富矿更具有优越性,成为了现代商炉原料的主要来源。 粉矿迭块还可综合利用含铁、合被、台钙的粉状工业废料,如高炉炉尘、钢迢、轧钢皮、均热炉渣、硫酸渣、染料铁红、电厂烟尘灰笔适当配入可以成为廉价的高炉好原料,又可以减少环境污染,取得良好的经济效益和社会效益。 粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础,对于高炉冶炼有君十分重要的意义,是钢铁工业生产必不可少的重要工序,对钢铁生产的发展起着重要作用。 1.2粉矿造块的方法 粉矿造块方法很多,主要是烧结矿和球团矿。此外,还有压制方团矿、辊压团矿、蒸养球团t碳酸化球团,其成球方式和固结方法与球团矿不同,还有小球烧结,国外称为HPs球团化挠结矿,界于球团和烧结之间;还有铁焦生产,是炼焦和粉矿造块相结合。 球团矿的焙烧方法主要乞竖队带式焙烷仇链蓖机—回转窃。目前地方小铁厂还有平地堆烷的。 烧结方法主要有吹风烧结法和抽风烧结法两大类。吹风烧结有平地堆挠、饶结识、挠结盘,抽风烧结有路式侥结、艰面步进式烧绍机、带式烧结机、环形挠结机电即日本矢作式)。 国内外苫遍采用的是常式抽风烧结机,在我国地方小铁广还有相当一部分用平地吹风堆烧和箱式抽风烧结。比外,还有回转窑浇结法、悬浮烧结法。 所谓“烧结”就是指粉状物料加热到熔点以下而粘结成固体的现象. 烧结过程简单来说,就是把品位满足要求,但粒度却不满足的精矿与其他辅助原料混合后在烧结机上点火燃烧,重新造块,以满足高炉的要求。点火器就是使混合料在烧结机上燃烧的关键设备,控制好点火器的温度、负压等,混合料才能成为合格的烧结成品矿。 烧结的主要体系是,配料,混料,看火等。看火的经验:看火主要控制的三点温度是;点火温度,终点温度,和总管废气温度。一般来说把终点温度控制在倒数第2号风箱的温度。 铁矿粉造块 铁矿粉造块目前主要有两种方法:烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。 铁矿粉造块的目的: ◆综合利用资源,扩大炼铁用的原料种类。 ◆去除有害杂质,回收有益元素,保护环境。 ◆改善矿石的冶金性能,适应高炉冶炼对铁矿石的质量要求。 一、铁矿粉烧结生产

(工艺技术)压电陶瓷的压电原理与制作工艺

压电陶瓷的压电原理与制作工艺 1.压电陶瓷的用途 随着高新技术的不断发展,对材料提出了一系列新的要求。而压电陶瓷作为一种新型的功能材料占有重要的地位,其应用也日益广泛。压电陶瓷的主要应用领域举例如表1所示。

2.压电陶瓷的压电原理 2.1 压电现象与压电效应 在压电陶瓷打火瓷柱垂直于电极面上施加压力,它会产生形变,同时还会产生高压放电。在压电蜂鸣器电极上施加声频交变电压信号,它会产生形变,同时还会发出声响。归纳这些类似现象,可得到正、逆压电效应的概念,即:压电陶瓷因受力形变而产生电的效应,称为正压电效应。压电陶瓷因加电压而产生形变的效应,称为逆压电效应。2.2 压电陶瓷的内部结构 材料学知识告诉我们,任何材料的性质是由其内部结构决定的,因而要了解压电陶瓷的压电原理,明白压电效应产生的原因,首先必须知道压电陶瓷的内部结构。 2.2.1 压电陶瓷是多晶体 用现代仪器分析表征压电陶瓷结构,可以得到以下几点认识: (1)压电陶瓷由一颗颗小晶粒无规则“镶嵌”而成,如图1所示。 图1 BSPT压电陶瓷样品断面SEM照片 (2)每个小晶粒微观上是由原子或离子有规则排列成晶格,可看为一粒小单晶,如图2所示。 图2 原子在空间规则排列而成晶格示意图 (3)每个小晶粒内还具有铁电畴组织,如图3所示。

图3 PZT陶瓷中电畴结构的电子显微镜照片 (4)整体看来,晶粒与晶粒的晶格方向不一定相同,排列是混乱而无规则的,如图4所示。这样的结构,我们称其为多晶体。 图4 压电陶瓷晶粒的晶格取向示意图 2.2.2 压电陶瓷的晶胞结构与自发极化 (1)晶胞结构 目前应用最广泛的压电陶瓷是钙钛矿(CaTiO3)型结构,如PbTiO3、BaTiO3、K x Na1-x NbO3、Pb(Zr x Ti1-x)O3等。 该类材料的化学通式为ABO3。式中A的电价数为1或2,B的电价为4或5价。其晶胞(晶格中的结构单元)结构如图5所示。 图5 钙钛矿型的晶胞结构

烧结砖厂生产整个过程及原理

烧结砖厂生产工艺流程及原理 烧结砖生产工艺过程总的来讲有原料的制备、坯体成型、湿坯干燥和成品培烧四部分组成。各部分的重要性总的概括起来说,原料是根本,成型是基础,干燥是保证,焙烧是关键。这四部分是互相依存关系。 页岩→皮带机配内燃料→锤式破碎机破碎→笼筛筛分→双轴搅拌机搅拌→陈化库陈化→双轴搅拌机搅拌(两级)→真空挤砖机挤出成型→切条→切坯→分坯→机械码窑车→回车线自然干燥→隧道窑干燥焙烧→成品出窑→成品堆场。 一、原材料 (一) 原料化学成份 评价某种物料是否能生产出烧结砖,其主要取决于它的物理性能,而化学成份对制品的性能具有间接的影响。在判断原料性能时,化学的成份分析可以作为判断的参考依据。化学分析通常测定二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化 (二氧化硅)是烧结砖原料中的主要成份,钙、氧化镁、硫矸和烧失量等。SiO 2 含量在55~70%之间,超过此含量时,原料的塑性大为降低制品的强度极限。Al O3(三氧化二铝)在制品原料中的含量以10~20%为宜,低于10%时制品的2 力学强度降低,高于20%时,虽然制品强度较高,但烧成温度也高,耗煤量加大,并使制品的颜色变淡。Fe2O3(三氧化二铁)是制砖原料中的着色剂,一般含量为3~10%为宜,含量过高时会降低制品的耐火度。CaO(氧化钙)在原料中的石灰石(CaCO3)的形成出现,是一种有害物质,含量不宜超过10%,如含量过高时将缩小烧结温度的范围。当氧化钙含量大于15%时,烧结范围将缩小25℃,给焙烧操作造成困难,其颗粒较大于2mm时更易形成酥砖或引起制品爆裂,可导致坯体严重变形,如吸潮、松解、粉化等。MgO(氧化镁)原料中的含量不超过3%,越少越好,其化合物如硫酸镁在制品中会产生一种白色的泛霜,影响产品的质量。SO3(硫矸)在原料中的含量一般不超过1%,越少越好。硫矸在焙烧过程中的逸出,使制品发生膨胀和产生气泡的原因。其它的含硫物也对制品有害,如硫酸钙引起制品泛白和起霜,硫酸镁能引起制品泛霜和膨胀。 (二)原料物理性能 原料物理性能测试时,通常测定颗粒组成、可塑性、收缩率、干燥敏感性,烧结性等项目名称。 1、颗粒组成:原料的颗粒组成就是不同角度的颗粒在制砖原料中含量的数量化。原料颗粒的组成直接影响制砖的可塑性、收缩率和烧结性等性能影响很大,

压电陶瓷性能参数解析

压电陶瓷性能参数解析 Document number:NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT

在机械自由条件下,测得的介电常数称为自由介电常数,在εT表示,上角标T表示机械自由条件。在机械夹持条件下,测得的介电常数称为夹持介电常数,以εS表示,上角标S表示机械夹持条件。由于在机械自由条件下存在由形变而产生的附加电场,而在机械受夹条件下则没有这种效应,因而在两种条件下测得的介电常数数值是不同的。 根据上面所述,沿3方向极化的压电陶瓷具有四个介电常数,即ε11T,ε33T,ε11S,ε11S。 (2)介质损耗 介质损耗是包括压电陶瓷在内的任何介质材料所 具有的重要品质指标之一。在交变电场下,介质 所积蓄的电荷有两部分:一种为有功部分(同 相),由电导过程所引起的;一种为无功部分 (异相),是由介质弛豫过程所引起的。介质损 耗的异相分量与同相分量的比值如图1-1所示, Ic为同相分量,IR为异相分量,Ic与总电流I 的夹角为δ,其正切值为 (1-4) 式中,ω为交变电场的角频率,R为损耗电阻,C为介质电容。由式(1-4)可以看出,I R大时,tanδ也大;I R小时tanδ也小。通常用 tanδ来表示的介质损耗,称为介质损耗正切值或损耗因子,或者就叫做介质损耗。 处于静电场中的介质损耗来源于介质中的电导过程。处于交变电场中的介质损耗,来源于电导过程和极化驰豫所引起的介质损耗。此外,具有铁电性的压电陶瓷的介质损耗,还与畴壁的运动过程有关,但情况比较复杂,因此,在此不予详述。 (3)弹性常数 压电陶瓷是一种弹性体,它服从胡克定律:“在弹性限度范围内,应力与应变成正比”。设应力为T,加于截面积A的压电陶瓷片上,其所产生的

电子工程师必备知识

电子工程师的设计经验笔记(经典) 关键字:电子工程师设计经验 电子工程师必备基础知识(一) 运算放大器通过简单的外围元件,在模拟电路和数字电路中得到非常广泛的应用。运算放大器有好些个型号,在详细的性能参数上有几个差别,但原理和应用方法一样。 运算放大器通常有两个输入端,即正向输入端和反向输入端,有且只有一个输出端。部分运算放大器除了两个输入和一个输出外,还有几个改善性能的补偿引脚。 光敏电阻的阻值随着光线强弱的变化而明显的变化。所以,能够用来制作智能窗帘、路灯自动开关、照相机快门时间自动调节器等。 干簧管是能够通过磁场来控制电路通断的电子元件。干簧管内部由软磁金属簧片组成,在有磁场的情况,金属簧片能够聚集磁力线并使受到力的作用,从而达到接通或断开的作用。 更多阅读:电容性负载的稳定性—具有双通道反馈的RISO(1) 电子工程师必备基础知识(二) 电容的作用用三个字来说:“充放电。”不要小看这三个字,就因为这三个字,电容能够通过交流电,隔断直流电;通高频交流电,阻碍低频交流电。 电容的作用如果用八个字来说那就:“隔直通交,通高阻低。”这八个字是根据“充放电”三个字得出来的,不理解没关系,先死记硬背住。 能够根据直流电源输出电流的大小和后级(电路或产品)对电源的要求来先择滤波电容,通常情况下,每1安培电流对应1000UF-4700UF是比较合适的。 电子工程师必备基础知识(三) 电感的作用用四个字来说:“电磁转换。”不要小看这四个字,就因为这四个字,电感能够隔断交流电,通过直流电;通低频交流电,阻碍高频交流电。电感的作用再用八个字来说那就:“隔交通直,通低阻高。”这八个字是根据“电磁转换”三个字得出来的。

压电陶瓷测量基本知识

压电陶瓷及其测量原理 近年来,压电陶瓷的研究发展迅速,取得一系列重大成果,应用范围不断扩大,已深入到国民经济和尖端技术的各个方面中,成为不可或缺的现代化工业材料之一。由于压电材料的各向异性,每一项性能参数在不同的方向所表现出的数值不同,这就使得压电陶瓷材料的性能参数比一般各向同性的介质材料多得多。同时,压电陶瓷的众多的性能参数也是它广泛应用的重要基础。 (一)压电陶瓷的主要性能及参数 (1)压电效应与压电陶瓷 在没有对称中心的晶体上施加压力、张力或切向力时,则发生与应力成比例的介质极化,同时在晶体两端将出现正负电荷,这一现象称为正压电效应;反之,在晶体上施加电场时,则将产生与电场强度成比例的变形或机械应力,这一现象称为逆压电效应。这两种正、逆压电效应统称为压电效应。晶体是否出现压电效应由构成晶体的原子和离子的排列方式,即晶体的对称性所决定。在声波测井仪器中,发射探头利用的是正压电效应,接收探头利用的是逆压电效应。 (2)压电陶瓷的主要参数 1 、介质损耗 介质损耗是包括压电陶瓷在内的任何电介质的重要品质指标之一。在交变电场下,电介质所积蓄的电荷有两种分量:一种是有功部分(同相),由电导过程所引起;另一种为无功部分(异相),由介质弛豫过程所引起。介质损耗是异相分量与同相分量的比值,如图 1 所示,I C为同相分量,I R为异相分量,I C与总电流I的夹角为,其正切值为

2、机械品质因数 机械品质因数是描述压电陶瓷在机械振动时, 材料内部能量消耗程度的一个参数, 它也是衡 量压电陶瓷材料性能的一个重要参数。 机械品质因数越大, 能量的损耗越小。产生能量损耗 的原因在于材料的内部摩擦。机械品质因数 Q m 的定义为: 谐振时振子储存的机械能 c Qm 谐振时振子每周所 损失的机械能 2 兀 机械品质因数可根据等效电路计算而得 式中 R 1为等效电阻 (Q ) , s 为串联谐振角频率(Hz ), C 1为振子谐振时的等效电容 (F ),L 1为振子谐振时的等效电感。 Q m 与其它参数之间的关系将在后续详细推导。 不同的压电器件对压电陶瓷材料的 Q m 值的要求不同,在大多数的场合下(包括声波 测井的压电陶瓷探头),压电陶瓷器件要求压电陶瓷的 Q m 值要高。 3、压电常数 压电陶瓷具有压电性, 即在其外部施加应力时能产生额外的电荷。 其产生的电荷与施加 tan 1 CR 其中3为交变电场的角频率, R 为损耗电阻,C 为介质电容。 s R 1C 1 s L 1 图1交流电路中电压-电流矢量图(有损耗时)

压电陶瓷的极化

压电陶瓷的极化 压电陶瓷必须经过极化之后才具有压电性能。所谓极化(Poling),就是在压电陶瓷上加一强直流电场,使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列,又称人工极化处理,或单畴化处理。 1.极化机理 测试技术与理论分析表明,压电陶瓷的极化机理取决于其内部结构。压电陶瓷是由一颗颗小晶粒无规则地“镶嵌”而成,如图1所示。 图1 压电陶瓷显微照片(×3000) 每个小晶粒可看为一个小单晶,其中原子(离子)都是有规则(周期性)的排列,形成晶格,晶格又由一个个重复单元—晶胞组成,如图2、3所示。 图2 简单立方晶格示意图

图3 钙钛矿型材料的晶胞结构 晶粒与晶粒的晶格方向不一定相同,从整体看,仍是混乱、无规则的,如图 ),其正负电荷中心不重4所示。因而称其为多晶体。晶胞在一定温度下(T<T C ,极化方向从负电荷中心指向正电荷中心,如图5所示。合,产生自发极化P s 图4 压电陶瓷晶粒的晶格取向示意图 (a)立方相时(T>T C),不出现自发极化(b)四方相时(T<T C),出现自发极化 图5 BaTiO3晶相与自发极化示意图

为了使压电陶瓷处于能量(静电能与弹性能)最低状态,晶粒中就会出现若干小区域,每个小区域内晶胞自发极化有相同的方向,但邻近区域之间的自发极化方向则不同。自发极化方向一致的区域称为电畴,整块陶瓷包括许多电畴,如图6所示。 (a)电畴结构的显微照片(×26000) (b)对应显微照片的示意图 图6 PZT陶瓷中电畴结构 人工极化处理的作用,就是在压电陶瓷上加一足够高的直流电场,并保持一定的温度和时间,迫使其电畴转向,或者说迫使其自发极化作定向排列。图7示意陶瓷中电畴在极化处理前后的变化情况。 (a)极化处理前 (b)极化处理过程中 (c)极化处理后 图7 压电陶瓷在极化中电畴变化示意图 极化前,各晶粒内存在许多自发极化方向不同的电畴,陶瓷内的极化强度为零,如图7(a)所示。极化处理时,晶粒可以形成单畴,自发极化尽量沿外场

烧结砖生产工艺流程

烧结砖生产工艺流程 煤矸石、页岩、粘土、粉煤灰、江河淤泥、工业尾矿等新型制砖原料经汽车运输至原料场防雨堆存,根据原料的软硬程度及含水率不同,将以上制砖原料公为软质原料和硬质原料。为使生产工艺科学合理。不同制砖原料采用不同的原料破碎处理工艺,以达到最佳的破碎效果。 软质原料由装载机送入箱式给(ji)料机均匀定量配比,经皮带输送机送入齿辊或对辊机粗碎,然后进入对辊机主碎,最后进入细碎对辊机细碎,以达到制砖原料工艺要求。软质原料因质地软、塑性好、含水率偏高,通常采用三道对辊破碎的处理工艺,该破碎方式适用于粘土、软质页岩及泥质煤矸石等原料处理。硬质原料由装载机经颚式破碎机粗碎,进入链板式给料机均匀定量配比,由皮带输送机送入锤式破碎机进行细碎,再进入圆滚筛或振动筛进行筛选,筛下料直接进入下道工序,未达到工艺要求的筛上料再返回锤式破碎机破碎。硬质原料通常采用破碎机加筛选的处理工艺。该破碎方式适用于含水率及塑性偏低、质地较硬的原料处理。根据投资情况和制品要求,也可以采用粗碎加细碎两道对辊机或轮碾机取代筛选工序的方式进行破碎处理,比较先进的生产线大多采取此种方式。无论采用哪一种破碎处理工艺,都要与原料的特性相吻合,确保工艺设备的科学配套,

以达到原料优化处理的目的,使原料在整个破碎处理过程中达到预期的工艺粒度要求。 通过细碎处理后的制砖原料掺配定量的原煤或煤矸石等内燃料进入双轴搅拌机适量加水混合搅拌后,经由皮带输送机送到陈化库的可逆皮带机上均匀对陈化库进行布料,使原料中的水份有足够的时间进行渗透交换,并软化原料,进一步提高原料的均匀性和液塑性等综合性能指标,更利于原料挤出成型,减少设备磨损,降低能耗等。同时陈化库也起着中转储存的作用,将原料处理系统和砖坯成型系统分离,减少挤出机的频繁停机,提高设备工作性能及生产能力,延长设备使用寿命。陈化库环境是个相对封闭的空间,避免了原料与室外空气长时间接触而受气压、气温、风速、湿度等因素的影响失去了原料陈化的作用及目的。经过陈化处理的原料经过多斗挖土机均匀取料经皮带输送机进入箱式给料机均匀定量供料进入下一道工序。陈化库采用可逆皮带机均匀布料、多斗挖土机均匀取料、箱式给料机均匀供料的三均匀工艺,投资合理,机械化程度高,原料的匀化处理好,经陈化后的原料其综合性能指数会得到较大提高,更适用于各种原料烧结制砖的生产需要,保证了产品质量,可根据生产要求灵活处理,为生产各种新型墙材烧结制品创造了必要条件。 陈化后的原料再次进入辊式细碎机碾练把关,进入双轴

压电陶瓷片制作工艺

工作原理 当电压作用于压电陶瓷时,就会随电压和频率的变化产生机械变形。另一方面,当振动压电陶瓷时,则会产生一个电荷。利用这一原理,当给由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片构成的振动器,所谓叫双压电晶片元件,施加一个电信号时,就会因弯曲振动发射出超声波。相反,当向双压电晶片元件施加超声振动时,就会产生一个电信号。基于以上作用,便可以将压电陶瓷用作超声波传感器。 实际应用 压电陶瓷片,俗称蜂鸣片。 压电陶瓷片是一种电子发音元件,在两片铜制圆形电极中间放入压电陶瓷介质材料,当在两片电极上面接通交流音频信号时,压电片会根据信号的大小频率发生震动而产生相应的声音来。压电陶瓷片由于结构简单造价低廉,被广泛的应用于电子电器方面如:玩具,发音电子表,电子仪器,电子钟表,定时器等方面。 超声波电机就是利用相关的性质制成的。 工艺 工艺流程图如下:配料--混合磨细--预烧--二次磨细--造粒--成型--排塑--烧结成瓷--外形加工--被电极--高压极化--老化测试。 一、配料:进行料前处理,除杂去潮,然后按配方比例称量各种原材料,注意少量的添加剂要放在大料的中间。 二、混合磨细:目的是将各种原料混匀磨细,为预烧进行完全的固相反应准备条件.一般采取干磨或湿磨的方法。小批量可采取干磨,大批量可采取搅拌球磨或气流粉碎的方法,效率较高。 三、预烧:目的是在高温下,各原料进行固相反应,合成压电陶瓷.此道工序很重要。会直接影响烧结条件及最终产品的性能。 四、二次细磨:目的是将预烧过的压电陶瓷粉末再细振混匀磨细,为成瓷均匀性能一致打好基础。 五、造粒:目的是使粉料形成高密度的流动性好的颗粒。方法可以手工进行但效率较低,目前高效的方法是采用喷雾造粒。此过程要加入粘合剂。 六、成型:目的是将制好粒的料压结成所要求的预制尺寸的毛坯。 七、排塑:目的是将制粒时加入的粘合剂从毛坯中除掉。

高炉、烧结、球团工艺流程

炼铁工艺是将含铁原料(烧结矿、球团矿或铁矿)、燃料(焦炭、煤粉等)及其它辅助原料(石灰石、白云石、锰矿等)按一定比例装入高炉,并由热风炉向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧,原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降。在炉料下降和煤气上升过程中,先后发生传热、还原、溶化、脱炭作用而生成生铁,铁矿石原料中的杂质与加入炉内的溶剂相结合而成渣,炉底铁水间断地放出装入铁水罐,送往炼钢厂。同时产生高炉煤气、炉渣两种副产品,高炉渣水淬后全部作为水泥生产原料。 高炉是用焦炭、铁矿石和熔剂炼铁的一种竖式的反应炉(如图2-3)。高炉是一个竖立的圆筒形炉子,其内部工作空间的形状称为高炉内型,即通过高炉中心线的剖面轮廓。现代高炉内型一般由圆柱体和截头圆锥体组成,由下而上分为炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五段。由于高炉炼铁是在高温下进行的,所以它的工作空间是用耐火材料围砌而成,外面再用钢板作炉壳。 1-炉底耐火材料; 2-炉壳; 3-生产后炉内砖衬侵蚀线; 4-炉喉钢砖; 5-煤气导出管; 6-炉体夸衬; 7-带凸台镶砖冷却壁; 8-镶砖冷却壁; 9-炉底碳砖; 10-炉底水冷管;

11-光面冷却壁; 12-耐热基墩; 13-基座 l图2-3 高炉的结构 在高炉炉顶设有装料装置,通过它将冶炼用的炉料(由焦炭和矿石按一定比例组成)按批装入炉内。在高炉下部炉缸的上沿,沿圆周均匀地布置了若干个风口(100m3小高炉有 8-10个,4000m3以上的大高炉则有36-42 个)。加热到1000℃

以上的热风,经铜质水冷风口送入炉内,供焦炭燃烧形成高温煤气。在炉缸的底部设有铁口,可周期性或连续性地排放出液态生铁和炉渣。在风口和铁口之间还设有渣口以排放部分炉渣,减轻铁口负担。 l现代高炉采用优质耐火材料,例如炉底、炉缸部位用微碳孔碳砖,炉身下部和炉腰部位用铝碳砖或碳化硅砖,其它部位用优质高铝砖和高致密度的粘土砖等作炉衬。炉壳用含锰的高强度低合金钢制作,安装有性能好的含铬耐热铸铁、球墨铸铁或铜质立式冷却器,或铜质的卧式冷却器。 l4 工艺流程: 高炉冶炼过程是一个连续的生产过程,全过程是在炉料自上而下,煤气自下而上的相互接触过程中完成的。如图2-4所示。 l炉料从受料斗进入炉腔。在高炉底部的炉缸和炉腹中装满焦炭。炉腰和炉身中则是铁矿石、焦炭和石灰石,层层相间,一直装到炉喉。 l从风口鼓入的热风温度高达1000-1300℃,炉料中焦炭在风口前燃烧,迅速产生大量的热,使风口附近炉腔中心温度高达1800℃以上。 l由于底部焦炭很厚,燃烧不完全,因此,炉气中存在大量CO气体,在炉内造成了良好的还原性气氛,产生的CO气体在炉体中上升。同时,由于下部的焦炭燃烧产生空隙,上面的焦炭、矿石和熔剂在炉体内缓慢下降,速度大约为 0.5-1mm/s。炽热的CO气体在炉内上升过程中加热缓慢下降的炉料,并把铁矿石中铁氧化物还原为金属铁,铁矿石在570-1200℃之间受到CO气体和红热焦炭的还原,形成了海绵铁。海绵铁在1000-1100℃的高温下溶入大量的碳,因而铁的熔点下降,形成了生铁。生铁的熔点约为1200℃,以液体状态滴入炉缸。矿石中未被还原的物质形成熔渣,实现渣铁分离。最后调整铁液的成分和温度达到终点,定期从炉内排入炉渣和生铁。上升的高炉煤气流,由于将能量传给炉料而温度不断下降,最终形成高炉煤气从炉顶导出管排出。

压电陶瓷测量原理

压电陶瓷及其测量原理 近年来,压电陶瓷得研究发展迅速,取得一系列重大成果,应用范围不断扩大,已深入到国民经济与尖端技术得各个方面中,成为不可或缺得现代化工业材料之一。由于压电材料得各向异性,每一项性能参数在不同得方向所表现出得数值不同,这就使得压电陶瓷材料得性能参数比一般各向同性得介质材料多得多。同时,压电陶瓷得众多得性能参数也就是它广泛应用得重要基础。 (一)压电陶瓷得主要性能及参数 (1)压电效应与压电陶瓷 在没有对称中心得晶体上施加压力、张力或切向力时,则发生与应力成比例得介质极化,同时在晶体两端将出现正负电荷,这一现象称为正压电效应;反之,在晶体上施加电场时,则将产生与电场强度成比例得变形或机械应力,这一现象称为逆压电效应。这两种正、逆压电效应统称为压电效应。晶体就是否出现压电效应由构成晶体得原子与离子得排列方式,即晶体得对称性所决定。在声波测井仪器中,发射探头利用得就是正压电效应,接收探头利用得就是逆压电效应。 (2)压电陶瓷得主要参数 1、介质损耗 介质损耗就是包括压电陶瓷在内得任何电介质得重要品质指标之一。在交变电场下,电介质所积蓄得电荷有两种分量:一种就是有功部分(同相),由电导过程所引起;另一种为无功部分(异相),由介质弛豫过程所引起。介质损耗就是异相分量与同相分量得比值,如图1 所示,为同相分量,为异相分量,与总电流I 得夹角为,其正切值为其中ω为交变电场得角频率,R 为损耗电阻,C 为介质电容。

图1 交流电路中电压电流矢量图(有损耗时) 2、机械品质因数 机械品质因数就是描述压电陶瓷在机械振动时,材料内部能量消耗程度得一个参数,它也就是衡量压电陶瓷材料性能得一个重要参数。机械品质因数越大,能量得损耗越小。产生能量损耗得原因在于材料得内部摩擦。机械品质因数得定义为: 机械品质因数可根据等效电路计算而得 式中为等效电阻(Ω), 为串联谐振角频率(Hz), 为振子谐振时得等效电容(F),为振子谐振时得等效电感。与其它参数之间得关系将在后续详细推导。 不同得压电器件对压电陶瓷材料得值得要求不同,在大多数得场合下(包括声波测井得压电陶瓷探头),压电陶瓷器件要求压电陶瓷得值要高。 3、压电常数 压电陶瓷具有压电性,即在其外部施加应力时能产生额外得电荷。其产生得电荷与施加得应力成比例,对于压力与张力来说,其符号就是相反得,电位移D(单位面积得电荷)与应力得关系表达式为: 式中Q 为产生得电荷(C),A 为电极得面积(m2),d 为压电应变常数(C/N)。在逆压电效应中,施加电场 E 时将成比例地产生应变S,所产生得应变S 就是膨胀还就是收缩,取决于样品得极化方向。 S=dE 两式中得压电应变常数d 在数值上就是相同得,即 另一个常用得压电常数就是压电电压常数g,它表示应力与所产生得电场得关系,或应变与所引起得电位移得关系。常数g 与 d 之间有如下关系: 式中为介电系数。在声波测井仪器中,压电换能器希望具有较高得压电应变常数与压电电压常数,以便能发射较大能量得声波并且具有较高得接受灵敏度。 4、机电耦合系数 当用机械能加压或者充电得方法把能量加到压电材料上时,由于压电效应与逆压电效应,机械能(或电能)中得一部分要转换成电能(或机械能)。这种转换得强弱用机电耦合系数k 来表示,它就是一个量纲为一得量。机电耦合系数就是综合反映压电材料性能得参数,它表示压

压电陶瓷的测试 -

第二章压电陶瓷测试 2.4 NBT基陶瓷的极化与压电性能测试 2.4.1 NBT基陶瓷的极化 1. 试样的制备 为对压电陶瓷进行极化和性能测试,烧结后的陶瓷需要进行烧银处理。烧银就是在陶瓷的表面上涂覆一层具有高导电率,结合牢固的银薄膜作为电极。电极的作用有两点:(1)为极化创造条件,因为陶瓷本身为强绝缘体,而极化时要施加高压电场,若无电极,则极化不充分;(2)起到传递电荷的作用,若无电极则在性能测试时不能在陶瓷表面积聚电荷,显示不出压电效应。 首先将烧结后的圆片状样品磨平、抛光,使两个平面保持干净平整。然后在样品的表面涂覆高温银浆(武汉优乐光电科技有限公司生产,型号:SA-8021),并在一定温度干燥。将表面涂覆高温银浆的样品放入马弗炉进行处理,慢速升温到320~350℃,保温15min以排除银浆中的有机物,快速升温到820℃并保温15min后随炉冷却,最后将涂覆的银电极表面抛光。 2. NBT基压电材料的极化 利用压电材料正负电荷中心不重合,对烧成后的压电陶瓷在一定温度、一定直流电场作用下保持一定的时间,随着晶粒中的电畴沿着电场的择优取向定向排列,使压电陶瓷在沿电场方向显示一定的净极化强度,这一过程称为极化[70]。极化是多晶铁电、压电陶瓷材料制造工艺中的重要工序,压电陶瓷在烧结后是各向同性的多晶体,电畴在陶瓷体中的排列是杂乱无章的,对陶瓷整体来说不显示压电性。经过极化处理后,陶瓷转变为各向异性的多晶体,即宏观上具有了极性,也就显示了压电性。 对于不同类型的压电陶瓷,进行合适的极化处理才能充分发挥它们最佳的压电特征。决定极化条件的三个因素为极化电压、极化温度和极化时间。为了确定NBT基压电材料的最佳极化条件,本文采用硅油浴高压极化装置(华仪电子股份有限公司生产,型号:7462)详细研究了样品的极化行为,并确定了最佳的极化条件。 2.4.2 NBT基陶瓷的压电性能测试 1.压电振子及其等效电路

烧结生产工艺流程1(20200523204223)

烧结工艺流程 一、我厂烧结机概况: 我厂90M2带式抽风机是有鞍山冶金设计研究总院设计。设计利用系数为 1.57t/m·h。(设备能力为 2.0 t/m·h)作业率90.4%,年产烧结矿224万吨。产品 为冷烧结矿;温度小于120℃;粒度5—150mm;0—5mm粉末含量小于5%; TFe55%;FeO小于10%;碱度2.0倍。配料采用自动重量配料强化制粒烧结工艺。 厚料层烧结、环式鼓风冷却机冷却烧结矿。冷烧结矿经整粒筛分;分出冷返矿及 烧结机铺底料和成品烧结矿。选用了高效主抽风机等节能设备,电器控制及自动 化达到国内同类厂先进水平,采用以PLC为核心的EIC控制系统,构成仪电合一的计算机控制系统。仪表选用性能良好的电动单元组合仪表智能型数字显示仪表 等,对生产过程的参数进行指示;记录;控制;自动调节,对原料成品及能源进 行计量,在环境保护方面采用静电除尘器,排放浓度小于100mg/m3,生产水循环使用,实现全厂污水零排放。采取多项措施对薄弱环节设备采用加强型及便于检 修的设备,关键部位设电动桥式吊车,有储存时间8小时的成品矿槽以提高烧结机作业率,使烧结和高炉生产互不影响。 二、什么叫烧结工艺: 烧结工艺就是按高炉冶炼的要求把准备好的铁矿粉、熔剂、燃料及代用品,按一定比例经配料、混料、加水润滑湿。再制粒、布料点火、 借助风机的作用,使铁矿粉在一定的高温作用下,部分颗粒表面发生软 化和熔化,产生一定的液相,并与其他末熔矿石颗粒作用,冷却后,液相将矿粉颗粒粘成块这个过程为烧结工艺。 三.烧结的方法 按照烧结设备和供风方式的不同烧结方法可分为:1)鼓风烧结如:

烧结锅、平地吹;2)抽风烧结:①连续式如带式烧结机和环式烧结机 等;②间歇式如固定式烧结机有盘式烧结机和箱式烧结机,移动式烧结 机有步进式烧结机;3)在烟气中烧结如回转窑烧结和悬浮烧结。 四.烧结矿的种类: CaO/SiO2小于1为非自熔性烧结矿;碱度为1-1.5是自熔性烧结. 矿碱度为 1.5~2.5是高碱度烧结矿;大于 2.5是超高或熔剂性烧结矿。 五. 烧结的意义 通过烧结可为高炉提供化学成分稳定、粒度均匀、还原性好、冶金性能高的 优质烧结矿,为高炉优质、高产、低耗、长寿创造了良好的条件;可以去除有害杂 质如硫、锌等;可利用工业生产的废弃物,如高炉炉尘、轧钢皮、硫酸渣、钢渣等; 可回收有色金属和稀有稀土金属。 六.烧结工艺流程的组成 (1)含铁原料、燃料和熔剂的接受和贮存;(2)原料、燃料和熔剂的破碎 筛分;(3)烧结料的配料、混合、制粒、布料、点火和烧结;(4)烧结矿的破碎、筛分、冷却和整粒。 七.烧结原料 1.含铁原料主要有磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿、菱铁矿,铁矿粉是烧结生产的 主要原料,它的物理化学性质对烧结矿质量的影响最大。要求铁矿粉品位高、成分 稳定、杂质少、脉石成分适于造渣,粒度适宜、精矿水分大于12%时影响配料准确性,不宜混合均匀。粉矿粒度要求控制在8mm以下便于烧结矿质量提高,褐铁矿、菱铁矿的精矿或粉矿烧结时要考虑结晶水、二氧化碳的烧损(一般褐铁矿烧损 9~15%,收缩8%左右,菱铁矿烧损17~36%,收缩10%。) 2.烧结熔剂按其性质可分为碱性熔剂、中性熔剂(Al2O3)和酸性熔剂(石英、蛇绞石等)三类,烧结常用碱性熔剂有石灰石(CaCO3)消石灰(Ca(OH)2)生石灰

压电陶瓷参数整理

压电材料的主要性能参数 (1) 介电常数ε 介电常数是反映材料的介电性质,或极化性质的,通常用ε来表示。不同用途的压电陶瓷元器件对压电陶瓷的介电常数要求不同。例如,压电陶瓷扬声器等音频元件要求陶瓷的介电常数要大,而高频压电陶瓷元器件则要求材料的介电常数要小。 介电常数ε与元件的电容C ,电极面积A 和电极间距离t 之间的关系为 ε=C ·t/A 式中C ——电容器电容;A ——电容器极板面积;t ——电容器电极间距 当电容器极板距离和面积一定时,介电常数ε越大,电容C 也就越大,即电容器所存储电量就越多。由于所需的检测频率较低,所以ε应大一些。因为ε大,C 就相应大,电容器充放电时间长,频率就相应低。 (2)压电应变常数 压电应变常数表示在压电晶体上施加单位电压时所产生的应变大小: 31(/)t d m V U = 式中 U ——施加在压电晶片两面的压电; △t ——晶片在厚度方向的变形。 压电应变常数33d 是衡量压电晶体材料发射性能的重要参数。其值大,发射性能好,发射灵敏度越高。 (3)压电电压常数33g 压电电压常数表示作用在压电晶体上单位应力所产生的压电梯度大小: 31(m/N)P U g V P =? 式中 P ——施加在压电晶片两面的应力; P U —— 晶片表面产生的电压梯度,即电压U 与晶片厚度t 之比,P U =U/t 。 压电电压常数33g 是衡量压电晶体材料接收性能的重要参数。其值大,接收性能好,接收灵敏度高。 (4)机械品质因数 机械品质因数也是衡量压电陶瓷的一个重要参数。它表示在振动转换时材料内部能量消耗的程度。产生损耗的原因在于内摩擦。

m E E θ=储损 m θ值对分辨力有较大的影响。机械品质因数越大,能量的损耗越小,晶片持 续振动时间长,脉冲宽度大,分辨率低。 (5)频率常数 由驻波理论可知,压电晶片在高频电脉冲激励下产生共振的条件是: 0 22L L C t f λ== 式中 t ——晶片厚度;L λ——晶片中纵波波长;L C ——晶片中纵波的波速; 0f ——晶片固有频率。 则: 02 L t C N tf == 这说明压电片的厚度与固有频率的乘积是一个常数,这个常数叫做频率常数。因此,同样的材料,制作高频探头时,晶片厚度较小;制作低频探头时,晶片厚度较大。 (6)机电耦合系数K 机电耦合系数K 是综合反映压电材料性能的参数,它表示压电材料的机械能与电能之间的耦合效应。机电耦合系数可定义为 K =转换的能量输入的能力 探头晶片振动时,同时产生厚度方向和径向两个方向的伸缩变形,因此机电耦合系数分为厚度方向t K 和和径向p K 。t K 大,检测灵敏度高;p K 大,低频谐振波增多,发射脉冲变宽,导致分辨率降低,盲区增大。 (7)居里温度C T 压电材料与磁性材料一样,其压电效应与温度有关。它只能在一定的温度范围内产生,超过一定温度,压电效应就会消失。使压电材料的压电效应消失的温度称为压电材料的居里温度,用C T 表示。 探头对晶片的一般要求: (1) 机电耦合系数K 较大,以便获得较高的转换效率。

压电陶瓷的极化详解

压电陶瓷必须经过极化之后才具有压电性能。所谓极化(Poling),就是在压电陶瓷上加一强直流电场,使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列,又称人工极化处理,或单畴化处理。 1.极化机理 测试技术与理论分析表明,压电陶瓷的极化机理取决于其内部结构。压电陶瓷是由一颗颗小晶粒无规则地“镶嵌”而成,如图1所示。 每个小晶粒可看为一个小单晶,其中原子(离子)都是有规则(周期性)的排列,形成晶格,晶格又由一个个重复单元—晶胞组成,如图2, 3所示。

晶粒与晶粒的晶格方向不一定相同,从整体看,仍是混乱、无规则的,如图4所示。因而称其为多晶体。晶胞在一定温度下(T<T c),其正负电荷中心不重合,产生自发极化Ps,极化方向从负电荷中心指向正电荷中心,如图5所示。

为了使压电陶瓷处于能量(静电能与弹性能)最低状态,晶粒中就会出现若干小区域,每个小区域内晶胞自发极化有相同的方向,但邻近区域之间的自发极化方向则不同。自发极化方向一致的区域称为电畴,整块陶瓷包括许多电畴如图6所示。 人工极化处理的作用,就是在压电陶瓷上加一足够高的直流电场,并保持一定的温度和时间,迫使其电畴转向,或者说迫使其自发极化作定向排列。图7示意陶瓷中电畴在极化处理前后的变化情况。 极化前,各晶粒内存在许多自发极化方向不同的电畴,陶瓷内的极化强度为零, 如图7(a)所示。极化处理时,晶粒可以形成单畴,自发极化尽量沿外场4方向 排列,如图7(b)所示。极化处理后,外电场为零,由于内部回复力(如极化产生 的内应力的释放等)作用,各晶粒自发极化只能在一定程度上按原外电场方向取 向,陶瓷内的极化强度不再为零,如图7(c)。这种极化强度,称为剩余极化强 2. 极化条件

烧结生产工艺流程

[转]烧结生产工艺流程2011.7.10 1.烧结的概念 将各种粉状含铁原料,配入适量的燃料和熔剂,加入适量的水,经混合和造球后在烧结设备上使物料发生一系列物理化学变化,将矿粉颗粒黏结成块的过程。 2. 烧结生产的工艺流程 目前生产上广泛采用带式抽风烧结机生产烧结矿。烧结生产的工艺流程如图2—4所示。主要包括烧结料的准备,配料与混合,烧结和产品处理等工序。 抽风烧结工艺流程 烧结原料的准备 ①含铁原料 含铁量较高、粒度<5mm的矿粉,铁精矿,高炉炉尘,轧钢皮,钢渣等。

一般要求含铁原料品位高,成分稳定,杂质少。 ②熔剂 要求熔剂中有效CaO含量高,杂质少,成分稳定,含水3%左右,粒度小于3mm的占90%以上。 在烧结料中加入一定量的白云石,使烧结矿含有适当的MgO,对烧结过程有良好的作用,可以提高烧结矿的质量。 ③燃料 主要为焦粉。煤干。煤渣。煤灰。和烟煤。 对燃料的要求是固定碳含量高,灰分低,挥发分低,含硫低,成分稳定,含水小于10%,粒度小于3mm的占95%以上。 对入厂烧结原料的一般要求见表2—2。 入厂烧结原料一般要求

配料与混合 ①配料 配料目的:获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿,满足高炉冶炼的要求。 常用的配料方法:容积配料法和质量配料法。 容积配料法是基于物料堆积密度不变,原料的质量与体积成比例这一条件进行的。准确性较差。 质量配料法是按原料的质量配料。比容积法准确,便于实现自动化。 ②混合 混合目的:使烧结料的成分均匀,水分合适从而获得粒度组成良好的烧结混合料,以保证烧结矿的质量和提高产量。 混合作业:加水润湿。

根据原料性质不同,可采用一次混合或二次混合两种流程。 一次混合的目的:润湿与混匀,当加热返矿时还可使物料预热。 二次混合的目的:继续混匀,造球,以改善烧结料层透气性。 用粒度10~Omm的富矿粉烧结时,因其粒度已经达到造球需要,采用一次混合,混合时间约50s。 使用细磨精矿粉烧结时,因粒度过细,料层透气性差,为改善透气性,必须在混合过程中造球,所以采用二次混合,混合时间一般不少于2.5~3min。 我国烧结厂大多采用二次混合。 烧结生产 烧结作业是烧结生产的中心环节,它包括布料、点火、烧结等主要工序。

压电陶瓷及其应用..

压电陶瓷及其应用 一. 概述 压电陶瓷是一种具有压电效应的多晶体,由于它的生产工艺与陶瓷的生产工艺相似(原料粉碎、成型、高温烧结)因而得名。 某些各向异性的晶体,在机械力作用下,产生形变,使带电粒子发生相对位移,从而在晶体表面出现正负束缚电荷,这种现象称为压电效应。晶体的这种性质称为压电性。压电性是J·居里和P·居里兄弟于1880 年发现的。几个月后他们又用实验验证了逆压电效应、即给晶体施加电压时,晶体会产生几何形变。 1940 年以前,只知道有两类铁电体(在某温度范围内不仅具有自发极化,而且自发极化强度的发向能因外场强作用而重新取向的晶体):一类是罗息盐和某些关系密切的酒石酸盐;一类是磷酸二氢钾盐和它的同品型物。前者在常温下有压电性,技术上有使用价值,但有易溶解的缺点;后者要在低温(低于—14 C)下才有压电性,工程使用价值不大。 1942-1945 年间发现钛酸钡(BaTiO )具有异常高的介电常数,不久又发现它具有压电性,BaTi O 压电陶瓷的发现是压电材料的一个飞跃。这以前只有压电单晶材料,此后出现了压电多晶材料——压电陶瓷,并获得广泛应用。1947 年美国用BaTiO 陶瓷制造留声机用拾音器,日本比美国晚用两年。BaTiO 存在压电性比罗息盐弱和压电性随温度变化比石英晶体大的缺点。 1954年美国B·贾菲等人发现了压电PbZrO -PbTiO (PZT)固溶体系

统,这是一个划时代大事,使在BaTiO 时代不能制作的器件成为可能。此后又研制出PLZT 透明压电陶瓷,使压电陶瓷的应用扩展到光学领域。

迄今,压电陶瓷的应用,上至宇宙开发,下至家庭生活极其广泛。 我国对压电陶瓷的研究始于五十年代末期,比国外晚10 年左右,目前在压电陶瓷的试制、工业生产等方面都已有相当雄厚力量,有不少材料已达到或接近国际水平。 . 压电陶瓷压电性的物理机制 压电陶瓷是一种多晶体,它的压电性可由晶体的压电性来解释,晶体在机械力作用下,总的电偶极矩(极化)发生变化,从而呈现压电现象、因此压电性与极化,形变等有密切关系。 1.极化的微观机理 极化状态是电场对电介质的荷电质点产生相对位移的作用力与电荷间互相吸 引力的暂时平衡统一的状态。极化机理主要有三种。 (1)电子位移极化——电介质的原子或离子在电场力作用下,带正电原子核与壳层电子的负电荷中心出现不重合。 (2)离子位移极化——电介质正、负离子在电场力作用下发生相对位移,从 而产生电偶极矩。 (3)取向极化——组成电介质的有极分子,有一定的本征(固有)电矩,由于热运动,取向无序,总电矩为零,当外加电场时,电偶极矩沿电场方向排列,出现宏观电偶极矩。

烧结工艺流程图

烧结工艺流程图: 图片: 烧结工艺流程图: 烧结是钢铁生产工艺中的一个重要环节,它是将铁矿粉、粉(无烟煤)和石灰按一定配比混匀。经烧结而成的有足够强度和粒度的烧结矿可作为炼铁的熟料。利用

烧结熟料炼铁对于提高高炉利用系数、降低焦比、提高高炉透气性保证高炉运行均 有一定意义。 由于烧结技术具体的作用和应用太广泛了, 以下介绍一下烧结生产在钢铁工业 粉矿造块的意义和作用 我国的铁矿石大部分都是贫矿,贫矿直接入炉炼铁是很不合算b,因此必须将贫矿进行破碎、选出高品位的精矿后,再将精矿粉造块成为人造富矿才能入高炉冶炼。 所以,粉矿造块是充分合理利用贫矿的不可缺少的关控环节。 富矿的开采过程中要产生粉矿,为了满足高炉的粒度要兔在整较过程中也会产生粉矿,粉矿直接入炉会51起高炉不顺。恶化高炉技术经济指标,因此粉矿也必须经 过造块才能入炉。 粉矿经过迭决后,可以进一步控制相改善合铁原料的性肠获得气孔串高、还原性好、强度合适、软熔温度较高、成份稳定的优质冶金原料,有助于炉况的稳定和技术经济指标的改善。粒矿造块过程中,还可以除去部份有害杂质,如硫、氟、砷、锌等,有利于提高生铁的质量。因为人造富矿比天然富矿更具有优越性,成为了现 代商炉原料的主要来源。 粉矿迭块还可综合利用含铁、合被、台钙的粉状工业废料,如高炉炉尘、钢迢、轧钢皮、均热炉渣、硫酸渣、染料铁红、电厂烟尘灰笔适当配入可以成为廉价的高炉好原料,又可以减少环境污染,取得良好的经济效益和社会效益。 粉矿造铁是现代高炉冶炼并获得优质高产的基础,对于高炉冶炼有君十分重要的意义,是钢铁工业生产必不可少的重要工序,对钢铁生产的发展起着重要作用。

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