粉体颗粒有两个重要特性,一是粒度,二是形貌。其中颗粒形貌最重要的特征是球形度,即颗粒形状接近于球体的程度。
球形粉体颗粒
球形度高的粉体颗粒,会比其他形貌的粉体颗粒具有更高的比表面积、振实密度、流动性等。如:
①负极材料粉体
天然石墨具有易获取和优异的电化学性能等特点,广泛应用在锂离子电池负极材料中,而人造石墨具有循环性能好、成本低和结构稳定等优点,也成为研究的重点。通过对鳞片石墨的球形化处理,可明显改善负极材料的电化学性能,包括振实密度,比容量,首次循环效率及循环性能等。
②3D打印粉体
3D打印技术对粉体的流动性要求很高,球形度的大小直接影响了颗粒的流动性和堆积性能。不过在雾化造粒时,如果凝固的小颗粒与未凝固的大颗粒碰撞,两个颗粒可能形成包裹、部分包裹、焊接和粘附等形态,卫星化程度大大增加。这样的粉对于3D打印件质量是不利的。
③封装填充材料
目前,球形硅微粉是集成电路中最主要的封装填充材料。因为形状好,有很好的流动性和堆积性,且化学纯度高,放射性元素含量低,其应用能极大地降低塑封料的热膨胀系数、改善塑封料的热稳定性等独特的优势,因此被大规模应用于集成电路的生产。
③封装填充材料
目前,球形硅微粉是集成电路中最主要的封装填充材料。因为形状好,有很好的流动性和堆积性,且化学纯度高,放射性元素含量低,其应用能极大地降低塑封料的热膨胀系数、改善塑封料的热稳定性等独特的优势,因此被大规模应用于集成电路的生产。
怎么测球形度?
球形度是颗粒的重要特性,但它不是一个参数,而是至少应该包括宏观、介观和微观描述的一组参数。换句话说,“球形度”的判断不能仅凭一个参数就下定论。
由于微观粒形参数会包含各种宏观和介观参数的信息,因此往往要结合起来才能正确反映颗粒轮廓形状的光滑或粗糙程度。如钝度是颗粒球形度表征的高阶粒形参数,它包含了类球度和圆润度两个参数的特征,钝度高表明颗粒既圆又光滑;分形维数反映了颗粒表面光滑或凸凹的程度;赘生物指数则可以反映球体颗粒卫星化的程度,定量给出分散的球体和粘连球体的各自比例,以及粘连球体附着微粒的数量及所占比例。因为不同的行业只需要针对颗粒特性、产品和工艺性能的特定应用,去选择最适当的球形度表征层级和颗粒形状参数
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