氮化矽陶瓷具有高強度、高硬度、良（liáng）好的斷裂韌性等優異力學性能，並具有獨特的自潤滑性能，成為高性能陶瓷的（de）研究熱點。氮化矽陶瓷粉體是製備氮化矽陶瓷的關鍵原料，粉體（tǐ）的造粒（lì）處（chù）理方式是影響陶瓷性能的關鍵步驟，對最（zuì）終氮化矽陶瓷產品的致（zhì）密度、力學性能等（děng）都具有重要影響。因（yīn）此，研究氮化矽粉體的造粒處理方法（fǎ），並根據實際生產情況選取最佳的粉料處理方案對於高性能氮（dàn）化矽陶瓷的製備具有重（chóng）要意義（yì）。

圖1  氮化矽陶瓷製品（pǐn）

一、氮化矽陶瓷粉體（tǐ）的造粒方法

在工業生產中，氮化矽陶瓷粉體造粒方法主要有幹法輥壓造粒（lì）技術、冷等靜壓技術、噴霧造粒技術等。與其他氧化物陶瓷粉體相比，氮（dàn）化矽陶瓷燒結過程中對溫度更加（jiā）敏感，因此對粉（fěn）體顆粒的大小（xiǎo）以及表麵形態的一致性具有較高的要求。

1、幹（gàn）法輥壓造粒技術

幹法（fǎ）輥壓造粒（lì）技術（shù）是采用幹法（fǎ）擠壓工藝技術，將含水（shuǐ）量（liàng）<10%氮化矽陶瓷粉體進行壓縮成片，再經過破碎、整粒（lì）、篩分工（gōng）藝（yì），使片塊狀物料變成符合（hé）使用要求的顆粒狀物（wù）料。幹法輥壓造粒主（zhǔ）要靠外部（bù）加壓方式，使粉體通過兩（liǎng）個反而旋轉的輥輪間隙，壓縮成片。在輥壓（yā）過程中，物料的實際（jì）密度能增大1.5-3倍，從而達到一定（dìng）的強度要求。

幹法輥壓造粒技術優點（diǎn）是：具有造粒效率高、生產成本低等優點。與噴霧造粒相比，幹壓造粒所需粘結（jié）劑含量低（dī）。

圖2  幹法輥壓造粒技術示意圖（tú）

2、冷等靜壓造粒技術

冷（lěng）等（děng）靜壓造粒（lì）技術（shù）是將氮化矽陶瓷粉體放入特（tè）定（dìng）模具後，再（zài）置於冷（lěng）等靜壓設（shè）備中，經過冷等靜壓工藝（yì）壓製成坯體，再（zài）通過破碎（suì）機破（pò）碎，過篩，完成造粒過程。冷等靜壓造粒技術優點是利用了液體（tǐ）介質不可壓縮的特點和均勻傳遞壓力的特點，可實現從各個方向對試樣（yàng）進行均（jun1）勻加壓，確保粉（fěn）體各個方向所受到的壓強均勻（yún）且大小不（bú）變。

3、噴霧造粒技術

噴霧造粒是指將混合好的料漿直接噴霧到熱空氣中，快速幹燥並（bìng）得到（dào）形狀規則的球狀粉粒的造粒方（fāng）法。通常采用離心式或壓力（lì）式噴霧造粒設備對混合（hé）後的氮化矽漿（jiāng）料實行邊攪拌邊造粒，從而使得氮化矽（guī）粉體均勻分布，從而提（tí）高氮化矽顆粒的球形度（dù）和粉料的流動性，並改善粉料的粒徑分布。優化噴霧造粒工藝參數，製備出成分高均勻、高一致性（xìng）的氮（dàn）化矽球形粉體。噴霧（wù）造粒過程中（zhōng）溫度、壓力、供（gòng）料速度以及攪拌（bàn）時間、粘結劑的種類等因素對造粒（lì）後氮化矽粉料粒徑尺寸、分散性具有重要影響（xiǎng）。

噴（pēn）霧造粒工藝優點是（shì）：可以避免料漿中各組份發生（shēng）再團聚和沉降分離，可以保持料漿原有的均勻性並且得到的粒度分布均勻，流動性好。噴霧造粒工藝可實現連續自動化生產（chǎn），可以提高生產（chǎn）效率，減少粉塵汙染（rǎn）。應用噴霧造（zào）粒工藝顆粒形狀規則，有利於提高素坯的密度及均勻性，進而改善生坯燒結性能。噴霧造粒工藝目前已經（jīng）廣泛用在化工、冶金、陶瓷、水泥、食品、醫（yī）藥等（děng）工業領域。

此外，粘結劑的選擇也是噴霧造粒工藝中重要的影響因素，目前噴霧造粒常用的粘結劑有酚醛樹脂、聚乙烯（xī）醇等。聚乙二醇易溶（róng）於（yú）乙醇，通過滾動球磨能夠充（chōng）分的混合（hé），處理（lǐ）後（hòu）所得粉料顆粒均勻，球形度好，燒結活性高。

二、結語（yǔ）

從氮化矽陶瓷粉（fěn）體造粒技術可（kě）以看出，粉體後處理工程是一個包括多（duō）學科、多門類的諸多單元（yuán）操作的係統工程（chéng），粉（fěn）體造粒（lì）作為一個新興的行業，正越來越受（shòu）到（dào）人們的重（chóng）視（shì），其技術（shù）和造粒設備的發展日新月異，應用範圍也越來越廣，其範圍已超越了原來的粉體（tǐ）技術的（de）定義，應注重多個專業的交叉和融合，從而進一步推進我國（guó）粉體工（gōng）業的持續提升。