中國粉體網(wǎng)訊  隨著材料科學(xué)和技術(shù)的不斷發(fā)展,，新型材料和高功能材料的生產(chǎn)和開發(fā)對有關(guān)粉體的微細(xì)化或超細(xì)化提出了越來越高的要求。所謂超細(xì)粉體是指尺度介于分子,、原子與塊狀材料之間,，通常泛指1~100nm范圍內(nèi)的微小固體顆粒。包括金屬,、非金屬,、有機(jī)、無機(jī)和生物等多種材料顆粒,。超細(xì)粉體具有表面積比大,、活性好、熔點低,、磁性強(qiáng),、光吸收好、導(dǎo)熱性能好等特性而受到眾多領(lǐng)域的追捧,。例如陶瓷,、高嶺土,、鈦白粉等領(lǐng)域,。

制備超細(xì)粉體常用的手段是機(jī)械粉碎法,。隨著金屬及非金屬加工的需求，超細(xì)粉體技術(shù)飛速發(fā)展,，超細(xì)粉碎設(shè)備也是層出不窮,。按照不同的粉碎原理可分為振動磨機(jī)、氣流磨機(jī),、攪拌磨機(jī),、離心輥磨機(jī)、膠體磨體,、高速沖擊粉碎機(jī)和筒輥磨機(jī)等,。其中，攪拌磨機(jī)因具有占地面積小,，產(chǎn)品粒度分布均勻,、噪音低、高效節(jié)能的優(yōu)點,，是目前發(fā)展前景較好的超細(xì)粉碎設(shè)備,。

攪拌磨是濕法超細(xì)粉碎的主要設(shè)備，通過輸入功率推動研磨介質(zhì),，依靠研磨介質(zhì)沖擊和摩擦研磨來粉碎物料,。在制備超細(xì)粉體時，尤其是一微米左右的粉體顆粒的生產(chǎn)過程中,，不使用研磨介質(zhì)很難使粉體顆粒達(dá)到這個數(shù)量級,。那么，攪拌磨在制備超細(xì)粉體時,，研磨介質(zhì)的影響因素到底有多重要,？

攪拌磨分類及構(gòu)造

攪拌磨是20世紀(jì)60年代開始逐漸應(yīng)用的粉磨設(shè)備，早期稱為砂磨機(jī),，主要用于染料,、涂料行業(yè)的料漿分散，而且是迄今為止能量利用率較高的一種超細(xì)粉磨設(shè)備,。攪拌磨的種類很多,，按攪拌器的結(jié)構(gòu)形式可分為盤式、棒式,、環(huán)式和螺旋式攪拌磨,；按工作方式可分為間歇式、連續(xù)式和循環(huán)式攪拌磨,；按工作環(huán)境可分為干式和濕式（一般以濕法攪拌為多）,；按安放方式可分為立式和臥式攪拌磨；按密封方式可以分為敞開式和密閉式攪拌磨等,。

 JM螺旋攪拌磨機(jī)圖

1-筒體,；2-攪拌器,；3-轉(zhuǎn)動裝置；4-機(jī)架

研磨介質(zhì)對粉磨效果的影響

對于如何提高磨機(jī)的粉磨效率,，同時降低磨機(jī)功耗,，是眾多學(xué)者一直致力的一個研究方向。攪拌磨在制備超細(xì)粉體時,，需要加入研磨介質(zhì)對物料進(jìn)行粉碎,，以求達(dá)到更細(xì)的產(chǎn)品粒度。由于物料的不同,，選擇的研磨介質(zhì)也會不同,。研磨材質(zhì)的不同會導(dǎo)致最后的產(chǎn)品粒度不同，但材質(zhì)的影響并不是導(dǎo)致粉磨效果不同的唯一因素,，粉磨效果同時還受到介質(zhì)直徑,、密度、硬度,、裝填量,、介質(zhì)配比、介質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性等多方面的影響,。下面我們具體來看看研磨介質(zhì)對粉磨效果的影響,。

研磨材質(zhì)對粉磨效果的影響

研磨材質(zhì)決定了粉碎的成本高低和粉碎效率。研磨材質(zhì)主要可分為金屬介質(zhì),、巖礦類材質(zhì)和非金屬材質(zhì)三類,，選擇研磨材質(zhì)是除了考慮生產(chǎn)成本以外，就是要考慮物料與介質(zhì)是否會造成污染的問題,，這對于精細(xì)陶瓷,、非金屬礦和化學(xué)產(chǎn)品的粉碎起到關(guān)鍵作用。

常用的研磨介質(zhì)有天然砂,、玻璃珠,、氧化鋁球、鋼球,、氧化鋯球等,。

1-氧化鋁球；2-鋼球,；3-玻璃珠,；4-氧化鋯球

介質(zhì)形狀、直徑對粉磨效果的影響

工業(yè)生產(chǎn)中,，研磨介質(zhì)一般多用球形,，這是因為其他不規(guī)則形狀的介質(zhì)會進(jìn)行自身磨損，引起不必要的污染。另外,，球形的研磨介質(zhì)其平均直徑小于6mm,用于超細(xì)粉碎時,，一般小于1mm，能更好地達(dá)到研磨效果,。介質(zhì)大小直接影響粉磨效率和產(chǎn)品細(xì)度,，直徑越大,，產(chǎn)品粒徑也越大,，產(chǎn)量越高；反之,，介質(zhì)粒徑越小,，產(chǎn)品粒度越小，產(chǎn)量越低,。當(dāng)然,，在具體的研磨中，一般視給料粒度和要求產(chǎn)品細(xì)度而定,。為提高粉磨效率,，研磨介質(zhì)的直徑須大于給料粒度的10倍。另外,，研磨介質(zhì)的粒度分布越均勻越好,。

研磨介質(zhì)密度、硬度,、尺寸對粉磨效果的影響

研磨介質(zhì)的密度對粉磨效率也有重要作用,，介質(zhì)密度越大，研磨時間越短,。為了增加研磨效果,，研磨介質(zhì)的硬度須大于被磨物料的硬度。根據(jù)長期以來的經(jīng)驗總結(jié),，介質(zhì)的莫氏硬度最好比被磨物料的硬度大3級以上,。另外，研磨介質(zhì)還受到尺寸的影響,，介質(zhì)尺寸小,，介質(zhì)球接觸點就越多，研磨物料的機(jī)會也就多,。

攪拌磨常用的研磨介質(zhì)的密度和直徑

常用的研磨珠及其他材料的硬度

研磨介質(zhì)裝填量對粉磨效果的影響

研磨介質(zhì)的裝填量對研磨效率有直接影響,，研磨介質(zhì)的粒徑大小決定了研磨介質(zhì)的裝填量。必須保證研磨介質(zhì)在分散器內(nèi)運動時,，介質(zhì)的空隙率不小于40%,。由于攪拌磨有低速和高速之分，裝填量也要相應(yīng)的發(fā)生改變。一般低速攪拌磨的填充率在70%,，高速攪拌磨的填充量在50%左右,。對于超細(xì)粉碎過程中，需要調(diào)整研磨介質(zhì)破碎和研磨的能力分配,，這時可以采用高填充率來強(qiáng)化研磨,。

研磨介質(zhì)配比對粉磨效果的影響

由于在連續(xù)的粉磨過程中，研磨介質(zhì)的大小是成一定規(guī)律分布,，為了降低成本,，多采用補(bǔ)充大球的辦法來恢復(fù)系統(tǒng)的研磨，而且磨機(jī)在工作過程中,，不會一直保持固定的介質(zhì)配比,。攪拌磨的介質(zhì)大小配比直接關(guān)系到粉磨能力能否發(fā)揮和如何減少介質(zhì)磨耗的大問題。所以,，我們要在粉磨過程中根據(jù)物料,、介質(zhì)配比總結(jié)經(jīng)驗，降低無效研磨,、損耗功率以及降低成本的可能,。

研磨介質(zhì)的耐磨性和化學(xué)穩(wěn)定性

耐磨性是衡量研磨介質(zhì)質(zhì)量的重要條件，不耐磨的介質(zhì)因磨耗需要進(jìn)行進(jìn)行補(bǔ)充,，這樣不但會增加成本,，更為重要的是影響生產(chǎn)。

研磨介質(zhì)在具體的研磨過程中需要具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性,，PH值穩(wěn)定,。這是為了防止研磨介質(zhì)在研磨中與物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng),，會對物料造成污染,，若造成的污染可以被挽回,，則需要耗費外力將其分離，但會造成企業(yè)的生產(chǎn)成本,；若不能被挽回,，則會造成物料的浪費，影響企業(yè)效率,。

總結(jié)

攪拌磨具有高效,、節(jié)能的特點,，是制備高性能,、高純度、零污染超細(xì)粉體的設(shè)備,，正確選用研磨介質(zhì)是提高攪拌磨研磨效率的關(guān)鍵,，在攪拌磨制備超細(xì)粉體的的過程中，研磨介質(zhì)的選擇至關(guān)重要,。由于在研磨過程中，研磨介質(zhì)要受到材質(zhì),、裝填量,、介質(zhì)形狀、粒徑等多因素影響,，但只要我們了解了不同因素對粉磨效果的差異,，在粉磨過程中針對不同物料,、機(jī)型、設(shè)備,，采用不同的研磨介質(zhì),，就可以降低生產(chǎn)成本,，提高生產(chǎn)效率。