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超细研磨技术

2017-06-16

超细磨越来越多地应用于冶金、建材、化工、矿山等领域内矿产品物料的粉磨加工。粉碎范围为:石英、长石、瓷土、陶土、膨润土、方解石、滑石、重晶石、萤石、粘土、白泥、石膏等硬度在莫氏七级以下湿度在6%以下的各种非易燃易爆矿产物料。传统的主要有球磨机, 雷蒙磨, 振动磨等.

 

本世纪科技发展的重要技术领域是微纳米科技,它将创造一波材料技术创新及产业革命(它将推动一波材料技术创新及产业革命); “纳米”也是当今流行词汇,纳米技术是一门以纳米级结构及工艺的学科集合;悬浮中的固体颗粒及粉尘、灰尘、乳化液中的冷珠、烟雾、喷雾或泡沫等它们的直径都小于100纳米. 纳米颗粒有一个很大的特性,就是其表面原子通常非常活跃,这使得纳米颗粒具有很独特的性质。

 

微纳米材料应用领域非常广,遍及电子产业﹑光电产业﹑医药生化产业﹑化纤产业﹑建材产业﹑金属产业﹑基础产业﹑喷绘油墨、芯片抛光液、电子陶瓷、细胞破碎、化妆品、药品、纺织品、喷墨墨水、生物制药、金属纳米材料等领域。不论其应用领域为何,所需要用的材料均为次微米或纳米级尺度之材料。如何得到微纳米级粉体及如何将微纳米级材料分散到其最终产品是超细研磨或纳米研磨技术研究课题。

 

基本原理

 有两种方法可以生产纳米颗粒:

 

1) 自下而上的浓缩法或倒置法, 通过存在于溶液或气态物质的分子聚合体,颗粒得以形成。这些溶胶凝胶技术、沉淀技术及气相工艺使得生产高纯、单分散球形粒子成为可能。缺点是生产效率非常低.

 

2) 自顶向下的机械粉碎法, 通过对粗颗粒的研磨来生产超细颗粒, 也可以达到微纳米级颗粒. 相对比化学合成的高成本(相对于化学合成的高成本), 所以到目前为止,业界仍以这种机械研磨方法以得到微纳米级粉体为主。该方法较易得到粒径分布较小纳米粉体,同时生产成本相对较低,参数容易控制,可以放大到量产设备, 其局限性只能研磨到30 nm, 而且需要助磨剂及分散剂. 能满足业界需求的是高能量研磨机。研磨机应用于很多工业领域,用于原材料的研磨及精细颜料的分散等。

 

研磨方式

在机械研磨中分干法研磨方法和湿法研磨来得到最终产品(机械研磨是通过干法研磨或湿法研磨来得到最终产品). 干法研磨是最佳的方式, 但是由于颗粒微化有限, 所以在要求更高的地方需要湿法研磨.

 

亨维的集成式超细研磨系统是集定量喂料, 冲击研磨, 循环分级为一体的设备, 结构紧凑, 颗粒分布可以调节, 维护方便灵活. 按照物料的硬度可以达到1-5μm的粒径.

 

亨维的高能振动球磨机和混合研磨机则主要用于粉末冶金, 合成反应, 产品活化以及规模化生产等.

 

湿法研磨即先将纳米粉体与适当溶剂混和,调制成适当材料。为了避免研磨过程中发生粉体凝聚现象,所以需加入适量助剂当助磨剂成为膏状体, 所以, 又称为胶体磨。 最后纳米级的粉体需要干燥得到。

 

亨维的大曲率圆盘胶体磨主要用于纸浆的研磨以及其它生物工程的应用.

 

微纳米材料的应用

借助于超细颗粒,使生产非常坚硬且耐磨的涂料成为可能,如打印用的色浆, 超细机械抛光等. 有些材料有了新特性:比如低温烧结陶瓷、非结晶金属,还有些在低温有更高的抗拉强度和断裂韧度 或产生高温的超塑性, 如纳米级粉体TiO2﹑ZrO2﹑Al2O3﹑ZnO﹑Clay﹑CaCo3用于复合材料等。纳米颗粒比病毒和细菌还要小,因此通常它们可以很容易穿透细胞,这种特性使得其在制药工业引起很大兴趣,以后可以用于传递“有效成分”来穿透生物阻碍,比如脑血栓。在食品方面应用有食品添加剂达到纳米级的β胡萝卜素等等.

 

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