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      石英（SiO2）是世界上含量最多,、分布最廣的一種無機(jī)非金屬礦物,。由于礦物形成時(shí)的溫度和壓力不同,，SiO2可形成不同的晶型，通常所說的石英,，主要指α-石英(α-Quartz)和β-石英(β-Quartz),。石英礦物密度介于2.22~2.65之間，莫氏硬度為7,；純度高的石英常呈無色或乳白色半透明狀態(tài),。

石英（SiO2）是世界上含量最多,、分布最廣的一種無機(jī)非金屬礦物。由于礦物形成時(shí)的溫度和壓力不同,，SiO2可形成不同的晶型,，通常所說的石英,，主要指α-石英(α-Quartz)和β-石英(β-Quartz),。石英礦物密度介于2.22~2.65之間，莫氏硬度為7,；純度高的石英常呈無色或乳白色半透明狀態(tài)。

一,、石英分類及應(yīng)用

      根據(jù)石英礦物中SiO2和雜質(zhì)含量，工業(yè)用石英可以大致分為四個(gè)種類,，包括：普通石英、精制石英,、高純石英和熔融石英,。

石英獨(dú)特的空間網(wǎng)絡(luò)狀的晶體結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì)使石英成為重要的工業(yè)原料,，廣泛應(yīng)用于玻璃,、陶瓷,、冶金,、化工、塑料,、橡膠,、磨料等工業(yè)領(lǐng)域。

       隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技進(jìn)步,，市場對(duì)優(yōu)質(zhì)石英原料的需求量日益增多,。目前，石英的加工尚屬粗放型,，石英經(jīng)過干法破碎和分級(jí)后即制成產(chǎn)品銷售,，主要產(chǎn)品是微米粒級(jí)以上的石英砂或粉體，附加值非常低,。亞微米粒級(jí)石英粉體（小于1μm）是一種現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的無機(jī)精細(xì)化學(xué)原料,，由于它具有不尋常的顆粒特征，即極小的粒徑、較大的比表面積和優(yōu)良的化學(xué)性能,，表現(xiàn)出良好的親水性,、補(bǔ)強(qiáng)性、增稠性,、消光性和防粘結(jié)性,。為提高石英產(chǎn)品的附加值,，有必要對(duì)石英進(jìn)行精細(xì)化加工,，開發(fā)新的工藝，生產(chǎn)高質(zhì)量的微納米粒級(jí)石英產(chǎn)品,，拓寬石英的用途,，這是石英產(chǎn)業(yè)的必然發(fā)展趨勢。

二,、納米石英的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景

       納米顆粒的小尺寸效應(yīng),、表面界面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等使其具備與傳統(tǒng)材料不同物理,、化學(xué)性能,，表現(xiàn)出獨(dú)特的光、電,、磁和化學(xué)等特性,。在實(shí)際應(yīng)用中，納米SiO2顆粒通常經(jīng)過必要的化學(xué)改性后充分,、均勻地分散在基材中，用于提高傳統(tǒng)材料的多項(xiàng)性能指標(biāo),，制備出性能優(yōu)異的新一代功能材料,。目前，超細(xì)SiO2顆粒被廣泛應(yīng)用于電子封裝材料,、高分子復(fù)合材料,、塑料、涂料,、膠粘劑,、陶瓷、藥物載體化妝品及殺菌材料等領(lǐng)域,。

三,、 微納米SiO2的制備方法

       通常，制備微納米顆粒有“自下而上”和“自上而下”這兩種方法,?！白韵露稀敝冈诓牧匣瘜W(xué)合成的過程中通過控制材料的成核和長大，從而控制產(chǎn)物的尺寸制備納米顆粒?！白陨隙隆眲t是借助各種外力對(duì)塊狀顆粒粉碎,，從而制備納米顆粒。

化學(xué)合成納米SiO2的方法主要包括：化學(xué)氣相沉積法（CVD）,、化學(xué)沉淀法,、溶膠–凝膠（Sol-Gel）和微乳液法。但是,，化學(xué)法制備納米SiO2的工藝較為復(fù)雜并不利于大規(guī)模生產(chǎn),，而且制備過程中往往需要大量使用多種助劑，對(duì)環(huán)境存在一定危害,。

機(jī)械研磨法制備微納米材料常需要使用各種機(jī)械設(shè)備,，包括：高速?zèng)_擊式磨、振動(dòng)磨,、氣流磨,、膠體磨、介質(zhì)攪拌磨等及作為配套設(shè)備的精細(xì)分級(jí)設(shè)備,。按研磨過程中設(shè)備物料載體的類型可分為干法破碎和濕法研磨兩種制備方法,。濕法研磨是利用水作為載體，利用介質(zhì)攪拌磨進(jìn)行研磨來制備納米顆粒,。制備的產(chǎn)品具有粒度細(xì),、粒度分布窄等特點(diǎn)。

       深圳市叁星飛榮機(jī)械有限公司采用自主研發(fā)的無軸封無篩網(wǎng)介質(zhì)攪拌磨對(duì)多種石英進(jìn)行了大量的研磨實(shí)驗(yàn),，通過自行摸索的工藝參數(shù),，低能耗、高效地制備得到各種納米級(jí)石英,，而且制備的產(chǎn)品粒度均勻,，粒徑分布窄。以相對(duì)比較難加工的熔融石英為例進(jìn)行簡要說明：

       熔融石英是用天然高純度二氧化硅經(jīng)電爐在高于1760℃以上溫度熔融,，隨后快速冷卻而制得的,。此過程將晶型SiO2轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷偷牟Ａ垠w。 熔融石英熔化溫度約1713℃,，導(dǎo)熱系數(shù)低,，熱膨脹系數(shù)小，具有極高的熱震穩(wěn)定性,。熔融石英具有極好的斷裂韌性,，因此很難用機(jī)械的方法進(jìn)行納米級(jí)研磨。

深圳市叁星飛榮機(jī)械有限公司用自主研發(fā)的,，已成熟并投入市場的型號(hào)為SPT30W的30L生產(chǎn)設(shè)備對(duì)浙江某公司提供的熔融石英進(jìn)行生產(chǎn)試驗(yàn)（100kg漿料,，固含量50wt%）,，通過對(duì)影響研磨效率最主要的幾個(gè)因素（磨介尺寸、介質(zhì)填充率,、線速度,、流量等）進(jìn)行調(diào)節(jié)，采用“粗料粗磨,，細(xì)料細(xì)磨”的兩段研磨方式進(jìn)行加工,，最終得到令客戶非常滿意的產(chǎn)品。

圖1 研磨前后的產(chǎn)品粒度分布圖

圖1為熔融石英的原樣及研磨8h后的產(chǎn)品粒度分布圖,，公司采用激光粒度儀對(duì)樣品進(jìn)行檢測,，得到D50=230nm，D90=450nm,。

眾所周知,，激光粒度儀測試的粒度都存在一定的誤差及局限性，不同廠家的測試結(jié)果也不一樣,，但可以反映顆粒大小變化的趨勢,。于是我們用美國FEI公司生產(chǎn)的NanoSEM-430型高分辨掃描電鏡和德國卡爾蔡司公司ZEISS EVO18型掃描電子顯微鏡進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果圖2所示,，可以看出研磨前樣品的粒度基本和激光粒度儀測試數(shù)據(jù)吻合（D50≈13μm,，D90≈43μm），但研磨后的數(shù)據(jù)存在較大偏差,。

通過圖2可以看出,，研磨8h后的產(chǎn)品中95%顆粒粒度小于150nm左右，其中50%的顆粒小于80nm左右,，顆粒粒度分布非常均勻,，極少數(shù)團(tuán)聚顆粒粒級(jí)在270nm左右。

總而言之,，深圳市叁星飛榮機(jī)械有限公司自主研發(fā)生產(chǎn)的無軸封無篩網(wǎng)立式砂磨機(jī)能夠大大提高石英產(chǎn)品的附加值,，為石英產(chǎn)業(yè)向高精尖方向發(fā)展指明了方向并提供技術(shù)支持，讓納米石英的產(chǎn)業(yè)化成為現(xiàn)實(shí),。