粉體常識(shí)

1、一、引言粉碎是粉體技術(shù)中比較古老的一項(xiàng)，它從各種糧食飼料的粉碎設(shè)備普及應(yīng)用，發(fā)展到適應(yīng)原料多樣化和設(shè)備大型化以及大型設(shè)備節(jié)能化的歷程，現(xiàn)在逐漸將目標(biāo)瞄向超細(xì)粉碎和通過粉碎來改變?cè)系奶匦浴３?xì)粉碎技術(shù)因現(xiàn)代高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)的崛起而發(fā)展，反過來又促進(jìn)相關(guān)高技術(shù)新材料產(chǎn)業(yè)的更大進(jìn)步，以至在全球范圍內(nèi)，自20世紀(jì)80年代初以來各種超細(xì)粉體原料的需求量呈快速增長。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國在90年代末之前，非金屬礦物超細(xì)粉體產(chǎn)品還不足5萬t噸，到2000年

2、已超過100萬t。且粉體加工技術(shù)應(yīng)用從單純的非金屬礦物逐漸擴(kuò)展到冶金、化工、建材、礦業(yè)、輕工、食品、醫(yī)藥、機(jī)械、農(nóng)業(yè)等部門，貫穿了幾乎國民經(jīng)濟(jì)的各方面！超細(xì)化僅僅是粉體加工技術(shù)之一，超細(xì)粉體原料的應(yīng)用領(lǐng)域遠(yuǎn)沒有拓展，有很多空白的領(lǐng)域需要去開發(fā)，在相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用將形成新的技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)。根據(jù)聚集狀態(tài)的不同，物質(zhì)可分為穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)、亞穩(wěn)態(tài)三類。穩(wěn)態(tài)：通常塊狀物質(zhì)是穩(wěn)定。非穩(wěn)態(tài)：粒度在2nm左右的顆粒是不穩(wěn)定的，在高倍電鏡下觀察其結(jié)構(gòu)是處于不

3、停的變化。亞穩(wěn)態(tài)：粒度在微米級(jí)左右的粉末都處于亞穩(wěn)態(tài)。二、超細(xì)粉體的特性粉體作為固體物料的特殊形式，廣泛存在于自然界、工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中。宏觀上的粉體在微觀上都是由數(shù)個(gè)細(xì)小的顆粒組成的，顆粒微細(xì)化和功能化的量變過程促成了粉體宏觀特性的質(zhì)變，為粉體材料和相關(guān)產(chǎn)品帶來許多新性能：1）比表面積大（因粒度較?。┍砻婺芤苍黾?，具有較好的分散性和吸附性能。2）活性好隨著粒度的變小，粒子的表面原子數(shù)成倍增加，使其具有較強(qiáng)的表面活性和催化

4、性，可起補(bǔ)強(qiáng)作用，參與反應(yīng)速度可明顯加快，具有良好化學(xué)反應(yīng)性。3）熔點(diǎn)低物質(zhì)的粒徑越小，其熔點(diǎn)就越低。4）磁性強(qiáng)超細(xì)粉體的體積比強(qiáng)磁性物質(zhì)的磁疇還小，這種粒子已成為一個(gè)永久磁體，具有較大的矯頑力。5）光吸收性和熱導(dǎo)性好大多數(shù)超細(xì)粉體在低溫或超低溫下幾乎沒有熱阻，這在超低溫工程研究上具有重要意義。三、超細(xì)粉體的應(yīng)用4）在無機(jī)礦物填料中的應(yīng)用。一般來說，作為填料使用的粉體越細(xì)越好，細(xì)度增加有助于粉體在本體中的分散，并充分發(fā)揮增量、

5、補(bǔ)強(qiáng)、耐磨等功能。超細(xì)粉體顆粒尺寸小，比表面積大，位于表面原子占相當(dāng)大的比例。極大的表面積使處于表面的原子數(shù)越來越多，大大增加了粒子的自身活性。粒子表面活性高的原因在于它缺少近鄰配位的表面原子，極不穩(wěn)定，很容易與其它原子結(jié)合。因此，對(duì)無機(jī)礦物進(jìn)行超細(xì)粉碎能增大它們與橡膠的潤濕性、相溶性、穩(wěn)定性，從而提高無機(jī)礦物作為補(bǔ)強(qiáng)填料的補(bǔ)強(qiáng)性能。不同粒徑的輕質(zhì)碳酸鈣在橡膠制品中的作用也不同，小于0.2μm的超微細(xì)粒具有補(bǔ)強(qiáng)作用，而大于5μm的顆粒沒

6、有補(bǔ)強(qiáng)作用，卻只起增量作用。四、超細(xì)粉體的國際市場(chǎng)超細(xì)粉碎與非金屬礦產(chǎn)品的關(guān)系早在“八五”計(jì)劃中就指出：“開發(fā)建材非金屬及無機(jī)非金屬新材料資源的綜合利用和產(chǎn)品深加工技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量”。“爭(zhēng)取創(chuàng)造出一批深加工的拳頭產(chǎn)品（如石墨、滑石、石膏、云母、高嶺土等）”。其中超細(xì)滑石粉、高純超細(xì)磷片、石墨原料、硅灰石針狀粉等，在國外市場(chǎng)上不僅銷路好，而且價(jià)格高。例如：出口一噸滑石塊售價(jià)僅50美元，加工成醫(yī)用或化妝品用的改性滑石粉售價(jià)達(dá)300美元

7、，增值6倍。出口一噸普通石墨僅450美元，超細(xì)加工成酸化石墨賣到2000~3000美元，加工成石墨紙可賣到5000~8000美元，增值10多倍。再如：出口一噸云母渣只有100美元，加工成云母紙可賣到4000美元，增值40倍，加工成云母板可賣到40000美元，增值400倍。許多工業(yè)礦物填料，粒度越細(xì)，它賦予產(chǎn)品的性能越好，因此各國都非常重視非金屬礦的超細(xì)粉碎和研制新型的超細(xì)粉碎設(shè)備。粉體顆粒大小稱顆粒粒度。由于顆粒形狀很復(fù)雜，通常有篩分

8、粒度、沉降粒度、等效體積粒度、等效表面積粒度等幾種表示方法。篩分粒度就是顆?？梢酝ㄟ^篩網(wǎng)的篩孔尺寸，以1英寸（25.4mm）寬度的篩網(wǎng)內(nèi)的篩孔數(shù)表示，因而稱之為“目數(shù)”。目前在國內(nèi)外尚未有統(tǒng)一的粉體粒度技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，各個(gè)企業(yè)都有自己的粒度指標(biāo)定義和表示方法。在不同國家、不同行業(yè)的篩網(wǎng)規(guī)格有不同的標(biāo)準(zhǔn)，因此“目”的含義也難以統(tǒng)一。目前國際上比較流行用等效體積顆粒的計(jì)算直徑來表示粒徑，以μm或mm為單位。下表為我國通常使用的篩網(wǎng)目數(shù)與粒徑（μm