中國粉體網訊 在目前超細粉體的制備中，物理粉碎法相對于化學合成法，成本低、產量大、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”變成超細粉體。因此，目前制備超細粉體材料的主要方法為物理粉碎法。
超細粉體簡述
超細粉體技術是20世紀70年代中期發(fā)展起來的新興技術，超細粉體由于粒度超細、粒徑分布窄，因而具有比表面積大、表面活性高、化學反應速度快、溶解速度快、燒結體強度大以及獨特的電性、磁性、光學等性能，故在材料、化工、生物藥、光學、電磁、熱能等領域得到極為廣泛的應用。
超細粉體的制備方法
細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：一種是化學合成法，一種是物理粉碎法。
化學合成法是通過化學反應或物相轉換，由離子、原子、分子經過晶核形成和晶體長大而制備得到粉體，由于生產工藝復雜、成本高、而產量卻不高，所以化學合成法在制備超細粉體方面應用不廣。
物理粉碎法是通過機械力的作用，使物料粉碎。物理粉碎法相對于化學合成法，成本低，產量大，方式簡單粗暴。因此，目前制備超細粉體材料的主要方法為物理粉碎法。
從設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備。
1、氣流粉碎機
氣流粉碎機是以壓縮空氣或過熱蒸汽通過噴嘴產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，從而達到粉碎的目的。
優(yōu)點：與普通機械沖擊式超微粉碎機相比，氣流粉碎機可將產品粉碎得很細，粒度分布范圍更窄，即粒度更均勻；又因為氣體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和熱敏性物料的超微粉碎特別重要。
缺點：內部存在盲區(qū)會造成無法粉碎現象；對于進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
行星式球磨機借助一種特殊裝置，由電機帶動傳動軸旋轉，固定齒輪帶動傳動齒輪軸轉動，使球磨筒體既產生公轉又產生自轉來帶動磨腔內的球磨介質產生強烈的沖擊、摩擦力等作用，使介質之間的物料被粉碎和超細化。行星式球磨機可以用干、濕2種方式研磨和混合粒度不同、材料各異的產品，研磨產品最小粒徑可至0.1μm，廣泛應用于建材、地質、陶瓷、礦產、冶金、電子、化工、輕工、醫(yī)藥、美容、環(huán)保等行業(yè)。
攪拌磨、砂磨機在工作原理上很相似，都是在球磨機的基礎上發(fā)展起來的，同普通球磨機相比，采用高轉速和高介質充填率及小介質尺寸，獲得了極高的功率密度，使細物料研磨時間大大縮短，是超微粉碎機中能量利用率最高，很有發(fā)展前途的設備。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到數微米。高功率磨機可用于最大粒度在微米以下的產品，在顏料、陶瓷、造紙、涂料、化工產品中已獲得了成功。
砂磨機工作原理（圖片來源于網絡）
4、振動磨
振動磨是用彈簧支撐磨機體，由帶有偏心塊的主軸使其振動，運轉時通過介質和物料的起振動，將物料進行粉碎。其特點是介質填充率高，單位時間內的作用次數高(沖擊次數為球磨機的4～5倍)，因而其效率比普通球磨機高10～20倍，而能耗低數倍。通過調節(jié)振動的振幅，振動頻率，介質類型，振動磨產品的平均粒徑可達2～3μｍ以下，對于脆性較大的物質可比較容易的得到亞微米級產品。
近年來通過實踐，振動磨日益受到重視，原因就是振動磨對某些物料產品粒度可達到亞微米級，同時有較強的機械化學效應，且結構簡單，能耗較低，磨粉效率高，易于工業(yè)規(guī)模生產。
振動磨工作原理圖（圖片來源于網絡）
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來實現物料的超細粉碎，即物料在高壓下產生應力集中引起裂縫并擴展，繼而產生眾多微裂紋，形成表面裂紋最終達到物料破碎。高壓料層粉碎避免了在機械破碎時所產生的大量飛濺殘片所帶走的破碎能量的浪費，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，也不適合于粘性較大物料的超細粉碎。
壓輥磨工作原理（圖片來源于網絡）
6、膠體磨
膠體磨的工作原理是靠一對錐形的轉齒與定齒作相對運動，物料通過定轉齒之間的間隙受到剪切力、磨擦力、離心力和高頻振動而達到粉碎、乳化、均質、分散的目的。為了降低因摩擦產生的大量熱量，一般均配有冷卻系統(tǒng)。
膠體磨工作原理（圖片來源于網絡）
膠體磨是濕式超微粒加工的新型設備，適用于各類乳化、分散、粉碎、研磨。廣泛應用在食品(果醬、果汁、蛋白質、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、高速機械沖擊磨
機械沖擊式粉碎機粉碎效率高，粉碎比大，結構簡單，運轉穩(wěn)定，適合于中、軟硬度物料的粉碎。這種粉碎機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。超細粉體產品沖擊式粉碎機由于是高速運轉，有磨損和發(fā)熱問題，對熱敏性物質的粉碎要注意采取適宜措施。
高速機械沖擊磨工作原理（圖片來源于網絡）
參考資料：
[1]尹小冬等.超細粉碎技術現狀與應用.中國非金屬礦工業(yè)導刊
[2]鐵生年等.超細粉體材料的制備技術及應用.中國粉體技術
[3]林勝.我國超細粉碎設備的現狀與展望.中國粉體技術
[4]劉宏英等.超細粉體的應用及制備.江蘇化工
[5]中國粉體網
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