陶瓷纤维的分散主要可以通过以下方法实现:
1. 机械分散法:利用搅拌、超声波、气流等机械力将陶瓷纤维分散到水中。对纤维长度和直径有一定的要求,否则容易出现缠绕等问题。
2. 表面活性剂分散法:通过添加表面活性剂,使陶瓷纤维表面具有亲水性,在水中分散更加均匀。
3. 两种方法综合应用。
一、机械分散法
1、搅拌分散
机械搅拌分散是陶瓷纤维分散的一种常用方法。通过搅拌设备,将陶瓷纤维与水或其他介质混合,利用机械力将纤维打散,使其在介质中均匀分散。机械搅拌分散适用于较大规模的陶瓷纤维增强陶瓷混料过程,设备简单易得,操作方便。
2、超声波分散
超声波分散是一种利用超声波的振动能量将陶瓷纤维打散的方法。超声波在介质中产生高频振动,使陶瓷纤维受到冲击和摩擦作用,快速、高效、均匀的分散。
3、球磨分散
球磨分散是一种利用球磨机将陶瓷纤维打散的方法。球磨机中的磨球在旋转过程中对陶瓷纤维产生冲击和摩擦作用。球磨分散适用于难分散的陶瓷纤维进行分散的场合,生产效率较低。
4、气流磨分散
气流磨分散是一种利用高速气流将陶瓷纤维打散的方法。气流在经过喷嘴时产生高速流动,将陶瓷纤维冲击并打散,但是会使料浆中进入大量气体,使产品性能不可控。
5、研磨分散
研磨分散是一种利用研磨机将陶瓷纤维打散的方法。研磨机中的研磨球和研磨板对陶瓷纤维产生研磨作用,将其打散。设备投资较大,生产效率较低。
二、陶瓷纤维的表面活性剂分散法
1、表面活性剂选择
表面活性剂是陶瓷纤维分散的重要因素之一。在选择表面活性剂时,应考虑其HLB值(亲水亲油平衡值)、浊点范围以及分子结构等因素。对于不同类型的陶瓷纤维,应选择相应的表面活性剂。一般来说,阳离子型表面活性剂对亲油性陶瓷纤维的分散效果较好,而阴离子型和两性型表面活性剂对亲水性陶瓷纤维的分散效果较好。
2、表面活性剂浓度
表面活性剂的浓度对陶瓷纤维的分散效果也有重要影响。一般来说,随着表面活性剂浓度的增加,陶瓷纤维的分散效果会提高。但是,过高的表面活性剂浓度会导致体系中水的电离度下降,从而影响分散效果。因此,在实际生产中,应根据具体实验结果确定合适的表面活性剂浓度。
3、分散时间与温度
分散时间和温度也是影响陶瓷纤维分散效果的重要因素。一般来说,随着分散时间的延长和温度的升高,陶瓷纤维的分散效果会提高。但是,过长的分散时间和过高的温度会导致体系中水的电离度下降,从而影响分散效果。因此,在实际生产中,应根据具体实验结果确定合适的分散时间和温度。
4、分散设备与搅拌速度
分散设备和搅拌速度对陶瓷纤维的分散效果也有重要影响。一般来说,高速搅拌设备可以提供更大的剪切力和更高的搅拌速度,从而促进陶瓷纤维的分散。但是,过高的搅拌速度可能会导致体系中水的电离度下降,从而影响分散效果。因此,在实际生产中,应根据具体实验结果确定合适的搅拌速度和分散设备。
5、干燥与烧成工艺
干燥和烧成工艺也是影响陶瓷纤维分散效果的重要因素。在干燥过程中,应控制适当的温度和湿度,以避免陶瓷纤维的聚集和变形。在烧成过程中,应控制适当的温度和时间,以获得合适的陶瓷纤维结构和性能。同时,应避免烧成过程中的气氛变化对陶瓷纤维的影响。
三、其他方法
1)均质分散器:
均质分散器在纤维中的应用主要体现在以下几个方面:
1. 纤维分散:均质分散器可以将纤维在液体中有效地分散开来,使得纤维能够均匀地分布在液体中,提高纤维的分散度和均匀性。
2. 纤维混合:均质分散器可以将不同种类的纤维混合在一起,使得不同种类的纤维能够均匀地混合在一起,提高纤维的混合度和均匀性。
3. 纤维乳化:均质分散器可以将纤维乳化成微小的颗粒,使得纤维能够以微小的颗粒形式存在,提高纤维的乳化度和稳定性。
4. 纤维均质化:均质分散器可以将纤维均质化,使得纤维能够以均质的形式存在,提高纤维的均质度和稳定性。
2)热浸润:将陶瓷纤维棉浸泡在短时间内高温液体中,通过液体中的温度差异、水流等从而提高其混合效率。主要是通过物理作用降低陶瓷纤维散棉表面张力,热液体浸渍,有效地解决了陶瓷纤维棉抱团及缠绕。