超細粉碎技術的簡單介紹

在非金屬礦行業或非金屬礦加工中，一般將粒度分布d97≤10μm的產品稱為超細(粉體)產品，相應的加工技術稱為超細粉碎。由于在各工業部門中應用的超細粉體對其密度和級配勻有一定的要求，因此，一般所述的超細粉碎技術是包括使粒度減小到“超細”的粉碎加工技術和使超細粉體具有“特定粒度分布”的精細分級技術。

超細粉碎技術是伴隨現代高技術和新材料產業，如微電子和信息技術、高技術陶瓷和耐火材料、高聚物基復合材料等一集傳統產業技術進步和資源綜合利用及深加工等特性以及獨特的電性、磁性、光學性能等，廣泛應用于高技術陶瓷、陶瓷釉料、微電子及信息材料、塑料、橡膠及復合材料填料、潤滑劑及高溫潤滑材料、精細磨料及研磨拋光劑、造紙填料及涂料理想耐火材料及保溫隔熱材料等高技術和新材料產業。

由于物料粉碎至微米級及亞微米級，與粗粉或細粉相比，超細粉碎產品的比表面積和比表面能顯著增大，因而在超細粉碎過程中，隨著粒度的減小，顆粒相互團聚(形成二次顆粒或三次顆粒)的趨勢逐漸增強，在一定的粉碎條件和粉碎環境下，經過一定的粉碎時間后，超細粉碎作業處于粉碎一團聚的動態平衡過程，在這種情況下，微細物料的粉碎速度趨于緩慢，即使延長粉碎時間(繼續施加機械應力)，物料的粒度也不再減小，甚至出現“變粗”的趨勢。這是超細粉碎過程較主要的特點之一。超細粉碎過程出現這種粉碎一團聚平衡時的物料粒度稱為物料的“粉碎極限”。當然，物料的粉碎極限是相對的，它與機械力的施加方式(或粉碎機械的種類)和效率、粉碎方式、粉碎工藝，粉碎環境等因素有關。一般來說，在相同的粉碎工藝條件下，不同種類物料的粉碎極限也是不相同的。為了提高超細粉碎效率和降低粉碎極限，一般要在粉碎加工，特別是濕式超細粉碎中加入助磨劑或分散劑。因此，如何使用助磨劑和分散劑也是超細粉碎的重要技術之一。

超細粉碎過程不僅僅是粒度減小的過程，同時還伴隨著被粉碎物料晶體結構和物理化學性質程度不同的變化。這種變化對相對較粗的粉碎過程來說是微不足道的，但對于超細粉碎過程來說，由于粉碎時間較長、粉碎強度較大以及物料粒度被粉碎至微米級或亞微米級，這些變化在某些粉碎工藝和條件下顯著出現。這種因機械超細粉碎作用導致的被粉碎物料晶體結構和物理化學性質的變化稱為粉碎過程機械化學效應。這種機械化學效應對被粉碎物料的應用性能產生一定程度的影響，正在有目的的應用于對粉體物料進行表面活化處理。

由于粒度微細，傳統的粒度分析方法--篩分分析已不能滿足其要求。與篩分法相對應的用“目數”來表示產品細度的單位也不便用于表示超細粉體。這是因為通常測定粉體物料目數(即篩分分析)用的標準篩(泰勒篩)較細只到400目(篩孔尺寸相當于38μm)，不可能用來測定超細粉體的粒度大小和粒度分布。現今超細粉體的粒度測定廣泛采用現代科學儀器和測試方法，如電子硅微鏡、激光粒度分析儀、庫爾特汁數器、圖像分析儀、重力及離心沉降儀以及比表面積測定儀等。測定結果用“μm”(粒度)或“m2/g”(比表面積)為單位表示。其細度一般用小于某一粒度(μm)的累積百分含量dy=Xμm表示(式中x表示粒度大小;y表示被測超細粉體物料中小于Xμm粒度物料的百分含量)，如d50=2μm(50%小于2μm.即中位粒徑)，d90 =2μm (90%小于2μm).d97=10μm(97%小于10μm)等。有時為方便應用向時給出被測粉料的比表面積。對于超細粉體的粒度分布也口了用列表法、直方圖、累積密度分布圖等表示。

迄今為止的超細粉碎方法主要是機械粉碎。設備包括機械沖擊式磨機、氣流磨機、攪拌球磨機、振動球磨機、球磨機、膠體磨等超細粉碎設備以及精細分級機、產品輸送、過濾干燥、檢測控和除塵通風等配套工藝設備。在工藝設置上有批量開路、連續開路和連續閉路等幾種形式，包括干法和濕法兩種粉碎方式。

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