中國粉體網(wǎng)訊 在目前超細(xì)粉體的制備中，物理粉碎法相對于化學(xué)合成法，成本低、產(chǎn)量大、效率高。毫不夸張的說，物理粉碎法以更為簡單粗暴的方式將大顆粒物料”挫骨成灰”變成超細(xì)粉體。因此，目前制備超細(xì)粉體材料的主要方法為物理粉碎法。
超細(xì)粉體簡述
超細(xì)粉體技術(shù)是20世紀(jì)70年代中期發(fā)展起來的新興技術(shù)，超細(xì)粉體由于粒度超細(xì)、粒徑分布窄，因而具有比表面積大、表面活性高、化學(xué)反應(yīng)速度快、溶解速度快、燒結(jié)體強(qiáng)度大以及獨(dú)特的電性、磁性、光學(xué)等性能，故在材料、化工、生物藥、光學(xué)、電磁、熱能等領(lǐng)域得到極為廣泛的應(yīng)用。
超細(xì)粉體的制備方法
細(xì)粉體的制備方法有很多，但從其制備的原理上分主要有兩種：一種是化學(xué)合成法，一種是物理粉碎法。
化學(xué)合成法是通過化學(xué)反應(yīng)或物相轉(zhuǎn)換，由離子、原子、分子經(jīng)過晶核形成和晶體長大而制備得到粉體，由于生產(chǎn)工藝復(fù)雜、成本高、而產(chǎn)量卻不高，所以化學(xué)合成法在制備超細(xì)粉體方面應(yīng)用不廣。
物理粉碎法是通過機(jī)械力的作用，使物料粉碎。物理粉碎法相對于化學(xué)合成法，成本低，產(chǎn)量大，方式簡單粗暴。因此，目前制備超細(xì)粉體材料的主要方法為物理粉碎法。
從設(shè)備的角度能更清晰的闡述不同的粉碎方法，不同要求下對設(shè)備的選擇也可以起到一定的參考作用。下面我們就來介紹一下目前最常用的幾種物理粉碎設(shè)備。
氣流粉碎機(jī)是以壓縮空氣或過熱蒸汽通過噴嘴產(chǎn)生的超音速高湍流氣流作為顆粒的載體，顆粒與顆粒之間或顆粒與固定板之間發(fā)生沖擊性擠壓、摩擦和剪切等作用，從而達(dá)到粉碎的目的。
優(yōu)點(diǎn)：與普通機(jī)械沖擊式超微粉碎機(jī)相比，氣流粉碎機(jī)可將產(chǎn)品粉碎得很細(xì)，粒度分布范圍更窄，即粒度更均勻；又因?yàn)闅怏w在噴嘴處膨脹可降溫，粉碎過程沒有伴生熱量，所以粉碎溫升很低。這一特性對于低熔點(diǎn)和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。
缺點(diǎn)：內(nèi)部存在盲區(qū)會造成無法粉碎現(xiàn)象；對于進(jìn)料粒度上限有一定要求，對于密度大、纖維狀、片狀的物料則難于粉碎。
（圖片來自廣東派勒智能納米科技股份有限公司）
2、行星式球磨機(jī)
行星式球磨機(jī)借助一種特殊裝置，由電機(jī)帶動傳動軸旋轉(zhuǎn)，固定齒輪帶動傳動齒輪軸轉(zhuǎn)動，使球磨筒體既產(chǎn)生公轉(zhuǎn)又產(chǎn)生自轉(zhuǎn)來帶動磨腔內(nèi)的球磨介質(zhì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊、摩擦力等作用，使介質(zhì)之間的物料被粉碎和超細(xì)化。行星式球磨機(jī)可以用干、濕2種方式研磨和混合粒度不同、材料各異的產(chǎn)品，研磨產(chǎn)品最小粒徑可至0.1μm，廣泛應(yīng)用于建材、地質(zhì)、陶瓷、礦產(chǎn)、冶金、電子、化工、輕工、醫(yī)藥、美容、環(huán)保等行業(yè)。
攪拌磨、砂磨機(jī)在工作原理上很相似，都是在球磨機(jī)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，同普通球磨機(jī)相比，采用高轉(zhuǎn)速和高介質(zhì)充填率及小介質(zhì)尺寸，獲得了極高的功率密度，使細(xì)物料研磨時間大大縮短，是超微粉碎機(jī)中能量利用率最高，很有發(fā)展前途的設(shè)備。攪拌磨在加工小于20μｍ的物料時效率大大提高，成品的平均粒度最小可達(dá)到數(shù)微米。高功率磨機(jī)可用于最大粒度在微米以下的產(chǎn)品，在顏料、陶瓷、造紙、涂料、化工產(chǎn)品中已獲得了成功。
砂磨機(jī)工作原理（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
4、振動磨
振動磨是用彈簧支撐磨機(jī)體，由帶有偏心塊的主軸使其振動，運(yùn)轉(zhuǎn)時通過介質(zhì)和物料的起振動，將物料進(jìn)行粉碎。其特點(diǎn)是介質(zhì)填充率高，單位時間內(nèi)的作用次數(shù)高(沖擊次數(shù)為球磨機(jī)的4～5倍)，因而其效率比普通球磨機(jī)高10～20倍，而能耗低數(shù)倍。通過調(diào)節(jié)振動的振幅，振動頻率，介質(zhì)類型，振動磨產(chǎn)品的平均粒徑可達(dá)2～3μｍ以下，對于脆性較大的物質(zhì)可比較容易的得到亞微米級產(chǎn)品。
近年來通過實(shí)踐，振動磨日益受到重視，原因就是振動磨對某些物料產(chǎn)品粒度可達(dá)到亞微米級，同時有較強(qiáng)的機(jī)械化學(xué)效應(yīng)，且結(jié)構(gòu)簡單，能耗較低，磨粉效率高，易于工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。
振動磨工作原理圖（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
5、壓輥磨、環(huán)輥磨
壓輥磨、環(huán)輥磨都是利用料層擠壓粉碎技術(shù)來實(shí)現(xiàn)物料的超細(xì)粉碎，即物料在高壓下產(chǎn)生應(yīng)力集中引起裂縫并擴(kuò)展，繼而產(chǎn)生眾多微裂紋，形成表面裂紋最終達(dá)到物料破碎。高壓料層粉碎避免了在機(jī)械破碎時所產(chǎn)生的大量飛濺殘片所帶走的破碎能量的浪費(fèi)，并使能耗降低甚多，但同時磨環(huán)、磨輥的磨損量也很大，對一些要求粉碎后物料含鐵量有要求的礦物則不太適合，而且由于這種粉碎方式的特點(diǎn)，也不適合于粘性較大物料的超細(xì)粉碎。
壓輥磨工作原理（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
6、膠體磨
膠體磨的工作原理是靠一對錐形的轉(zhuǎn)齒與定齒作相對運(yùn)動，物料通過定轉(zhuǎn)齒之間的間隙受到剪切力、磨擦力、離心力和高頻振動而達(dá)到粉碎、乳化、均質(zhì)、分散的目的。為了降低因摩擦產(chǎn)生的大量熱量，一般均配有冷卻系統(tǒng)。
膠體磨工作原理（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
膠體磨是濕式超微粒加工的新型設(shè)備，適用于各類乳化、分散、粉碎、研磨。廣泛應(yīng)用在食品(果醬、果汁、蛋白質(zhì)、乳制品、飲料等)、制藥(制漿、營養(yǎng)液、中成藥、膏狀藥劑等)、日用化工(牙膏、化妝品、洗滌劑等)、化工(顏料、涂料潤滑油催化劑等)、乳化瀝青、煤炭浮選劑、陶瓷釉料、炸藥等行業(yè)。
7、高速機(jī)械沖擊磨
機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)粉碎效率高，粉碎比大，結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定，適合于中、軟硬度物料的粉碎。這種粉碎機(jī)不僅具有沖擊和摩擦兩種粉碎作用，而且還具有氣流粉碎作用。超細(xì)粉體產(chǎn)品沖擊式粉碎機(jī)由于是高速運(yùn)轉(zhuǎn)，有磨損和發(fā)熱問題，對熱敏性物質(zhì)的粉碎要注意采取適宜措施。
高速機(jī)械沖擊磨工作原理（圖片來源于網(wǎng)絡(luò)）
參考資料：
[1]尹小冬等.超細(xì)粉碎技術(shù)現(xiàn)狀與應(yīng)用.中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊
[2]鐵生年等.超細(xì)粉體材料的制備技術(shù)及應(yīng)用.中國粉體技術(shù)
[3]林勝.我國超細(xì)粉碎設(shè)備的現(xiàn)狀與展望.中國粉體技術(shù)
[4]劉宏英等.超細(xì)粉體的應(yīng)用及制備.江蘇化工
[5]中國粉體網(wǎng)
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