具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供的多组分粉体原料的匀混方法，包括以下步骤：

粉体中加入不影响其化学性质的液体作为液体研磨介质，加入研磨球作为固体研磨介质，使得球磨预混后静置分层时，粉料呈浆状，上方表面清液深度不高于4mm。

所述球磨预混转速在120～180r/min，球磨预混时间在30～60min之间；

所述静置分层，优选静置30min以上；

所述液体研磨介质为纯水、无水乙醇、或乙醇水溶液，其与粉体质量比为0.1～1.2，优选为0.2～0.8。若超过则表示研磨介质加入过多，需用烘箱干燥至合适的量；若表面清液深度不超过4mm，且混合料呈流动性良好的浆状，无颗粒状粉体外露，则表明研磨介质与粉料配比合适，可继续混样。

所述研磨球材质为刚玉、氧化锆、玛瑙。研磨球直径1～6mm，分大小两类或大中小三类球，优选大中小三类球；其中大球直径范围4～6mm，中球直径范围3～4mm，小球直径范围1～3mm；大中小球的重量份数分别为2～4份、0～5份、以及3份；

球磨匀混，采用球磨罐为刚玉、氧化锆、玛瑙、尼龙、聚氨酯、或聚四氟乙烯球磨罐，内壁粗糙度Ra小于0.8。研磨球与粉体质量比为0.5～3，优选为1～2；具体为：

将研磨浆料用球磨机研磨粉料，控制球磨机转速在恰顶部无飞浆的高速转速以下，最低转速为旋转时料浆上升高度不低于罐体深度2/3；优选100至300r/min，更优选150～250r/min；所述混样时间在8～24小时，优选为10至20小时；

混料完成后连带球磨罐直接烘干，烘干温度50～100℃，时间依原料、研磨介质种类含量不同，烘干至原料干燥且能自然掉落，尽可能的将原料及研磨球倒入分样筛，过筛后将原料，优选转入用于预烧的器皿中，进行预烧。

以上球磨匀混工艺参数，包括液体研磨介质的添加量、固体研磨介质的规格及配比，为使用不同颜色的原料、经过大量实验确证；最终原料过筛后，使用粒度分析仪、显微镜图像分析进行均匀性检测其匀混效果。

优选还包括均匀性检测步骤，采用以下方法之一或组合：

粒径分析法：

对于混合后的样品进行随机抽取10个以上的样本进行抽样检测，采用粒度分析仪分析中位粒径D50，计算其标准差与平均值之比，当标准差与平均值之比小于预设的阈值时，则认为混合均匀，否则认为混合不均匀；所述阈值优选为5％，再优选为2％；球磨前各组分粉体具有各自的粒度分布，球磨后，粒度将趋于统一，因此可利用粒径标准差与平均粒径的比值来衡量粒度的统一程度，从而判断匀混效果的均匀性。

图像分析法：

对于混合后的样品进行差异成像，使得不同的粉体组分的成像具有衬度差异特征，例如不同颜色或者不同灰度；取多处成像区域并统计特定衬度图像像素占比，以百分比计算，符合正态分布且标准差与平均值的比值小于预设阈值，则认为均匀，否则认为不均匀；所述阈值优选为5％，再优选为2％；不同粉体颜色有差，或是粒径不同，采用显微镜或高清相机拍摄照片，再根据粉体差异，分析单位样本的分布状态，通过本样本内部分散均匀性及不同样本之间的分散一致性，可判断匀混效果的均匀性。

区域元素定量分析方法：

取至少10个采样单元，测试各单元样本组成物元素含量，统计特定元素含量符合正态分布且标准差与平均值的比值小于预设阈值，则认为均匀，否则认为不均匀；所述阈值优选为5％，再优选为2％。采用区域元素定量分析方法，测试各单位样本最小单元内组成物元素含量，按上述方法计算标准差，确认是否均匀，同时，若挥发性元素含量与设计一致，则其未产生挥发。

本发明提供的多组分原料的匀混方法，不仅适用于初始原料，对于预烧后的粉体原料，由于粉体颗粒会长大，局部产生团聚，为使粉体分散更均匀，同样适用于本发明提供的多组分原料匀混方法。

研磨介质的选择和球磨参数的摸索，是提高球磨匀混效果的重要特征，本发明经过大量实验摸索发现：

当液体研磨介质过多，一方面成本更高，一方面由于浆液飞溅至研磨罐顶部，导致难以混料均匀；更为复杂的是，液体研磨介质过多、固体研磨介质即研磨球的总量不能匹配、固体研磨介质的粒径和粉体原料粒径不能匹配的情况下，由于粒度、密度不同造成分层沉降，导致最终的球磨效果不均匀。为了匹配各种粉体材料，本发明提供的一套不同直径研磨球、粉料级配，同时配合适量液体研磨介质的球磨匀混方法，对于各种粉体原料均有良好的匀混效果。液体研磨介质和固体研磨介质的相互配合下，能保证原料与研磨介质呈浆状，不会因自身差而非均匀分布。

尤其重要的是，液体研磨介质对于球磨匀混的结果，不仅仅由液体研磨介质和固相的粉体原料比例决定，更重要的是需要配合球磨罐和固体研磨介质的量，本发明创造性的采用表面清液深度来判断液体研磨介质的加入量是否合适，表面清液的深度是结合了粉体原料、固体研磨介质、研磨罐参数的综合判断指标，能直接、准确的判断原料的球磨状态，从而能普遍提高球磨匀混均匀性，优选的球磨状态是静置后出现表面清液，而表面清液的深度不超过4mm。

优选方案，混料完成后，通过粒度分析、图像分析或元素分析的方法，能快速定量检测混料均匀性，提高了生产效率。

优选方案在固体研磨介质和液体研磨介质的配合条件之下，考虑到球磨转速，转速过快易造成料浆飞溅，影响均匀性，转速过慢则不能充分研磨和混合。通过大量实验，以混料30～60min，研磨罐上部未出现飞浆为标准，摸索球磨转速条件。

以下为实施例：

实施例1

0.2Na₂O-0.2CaO-0.6SiO₂多组分玻璃粉体预处理

需要制备0.2Na₂O-0.2CaO-0.6SiO₂玻璃，按比例准确称量以Na₂CO₃、CaO、SiO₂三种粉体为原料总重量m克；

在氧化锆球磨罐中加入以下研磨介质：

固体研磨介质：研磨球1.5m克，所述研磨球材质为氧化锆，其中包括：直径为6mm的大球、直径为4mm的中球、直径为2mm的小球，重量份数比为3:4:3；

液体研磨介质：逐步添加无水乙醇重量至0.1m、0.2m、0.4m、0.6m克，进行实验；

总体积约占研磨罐体积1/2。150r/min转速下，球磨混料1h，取出球磨罐，静置40min，观察研磨介质与粉体混合料的浆料状态及清液深度，见下表。确定最佳液体研磨介质使用量后，提高转速为200r/min，确保研磨罐顶部无飞浆现象，连续混料10小时。

取出研磨罐，放入100℃烘箱中，烘烤约5小时，粉体完全干燥，过20目筛，充分振动，使粉体与研磨球全部分离。

均匀性检测：对于混合后的样品进行随机抽样检测，利用粒度分析仪分析球磨后的粒度分布，10个以上样本测试D10、D50、D90，以中位粒径D50计算粒径标准差与平均粒径之比，检测结果见下表1，最佳实施例，即加无水乙醇重量0.4m克时，球磨后粒度分布数据见表2。

表1 无水乙醇加入量对粉体浆料状态的影响

表2 D50粒径测试

实施例2

钛酸铋钠Bi_0.5Na_0.5TiO₃陶瓷粉体预处理

需要制备Bi_0.5Na_0.5TiO₃陶瓷粉体，按比例准确称量以Na₂CO₃、Bi₂O₃、TiO₂三种粉体为原料总重量m克；

在聚四氟乙烯研磨罐中加入以下球磨介质：

液体球磨介质：逐步添加无水乙醇重量至0.3m、0.5m、0.7m、0.9m、1.1m克，进行实验；

固体研磨介质：研磨球1.2m克，所述研磨球材质为玛瑙，其中包括：直径为5mm的大球、直径为2mm的小球，重量份数比为2:3；

总体积约占研磨罐体积1/2。150r/min转速下，球磨混料40min，取出球磨罐，静置40min，观察研磨介质与粉体混合料的浆料状态及清液深度，见下表3，0.5m、0.7m、0.9m克乙醇加入量较合适，但考虑球磨过程中的乙醇挥发，优选0.7m克乙醇加入量较好。确定最佳液体研磨介质使用量后，提高转速为220r/min，确保研磨罐顶部无飞浆现象，连续混料15小时。

取出研磨罐，放入80℃烘箱中，烘烤约8小时，粉体完全干燥，过20目筛，充分振动，使粉体与研磨球全部分离。

均匀性检测：

同时采用粒径分析法(步骤同实施例1)和图像分析法进行均匀性检测；

采用粒径分析法的结果如表3所示。

采用图像分析法评价，具体为：不同粉体组分颜色、粒径或其他形态差异，采用显微镜或高清相机拍摄照片，再根据粉体差异，分析至少10个不同选区的分布状态，包括本选区内部分散均匀性及不同选区之间的分散一致性。Bi₂O₃粉体为黄绿色，其他粉体为白色，测试Bi₂O₃粉体在不同选区图像像素占比，计算占比标准差与平均占比之比。按照本实施例加入0.3m的液体球磨介质匀混后的高清照片如图1所示；按照本实施例加入0.7m的液体球磨介质匀混后的高清照片如图2所示，匀混后的图像分析测试见表4、粒径测试结果如表5所示。

表3 无水乙醇加入量对粉体浆料状态的影响

表4 图像分析法测试结果

表5 D50粒径测试

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。