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邹小姐(jie)：13326633089 -
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随着(zhe)新材料(liao)(liao)产(chan)(chan)(chan)业(ye)的发展、传统产(chan)(chan)(chan)业(ye)的技(ji)术进步和(he)产(chan)(chan)(chan)品升级，工业(ye)生产(chan)(chan)(chan)中(zhong)对(dui)粉(fen)(fen)体(ti)原料(liao)(liao)提出(chu)越来越高(gao)(gao)的要(yao)求，磨(mo)料(liao)(liao)微粉(fen)(fen)作为重要(yao)的加工原料(liao)(liao)，在应(ying)用中(zhong)要(yao)求其具有细小的粒(li)径(jing)，均匀(yun)的粒(li)度分布，特定的颗粒(li)形(xing)状和(he)极(ji)高(gao)(gao)的纯度或较低(di)的污染程度，而且随其应(ying)用领(ling)域的拓展，还要(yao)求其有特定的形(xing)貌(mao)。
例如工程(cheng)陶(tao)瓷和(he)高振(zhen)实密度(du)用(yong)(yong)碳(tan)化硼和(he)碳(tan)化硅微粉(fen)要(yao)求其颗粒(li)为(wei)等积球形(xing)(xing)(xing)，而被应用(yong)(yong)于研(yan)磨和(he)线切(qie)削(xue)的(de)碳(tan)化硅微粉(fen)需为(wei)多棱形(xing)(xing)(xing)，有(you)的(de)要(yao)求颗粒(li)表面光(guang)滑、形(xing)(xing)(xing)状(zhuang)规则，有(you)的(de)要(yao)求颗粒(li)形(xing)(xing)(xing)状(zhuang)接近(jin)于球形(xing)(xing)(xing)、圆柱形(xing)(xing)(xing)、纺(fang)锤形(xing)(xing)(xing)、片(pian)形(xing)(xing)(xing)、针形(xing)(xing)(xing)或其它(ta)形(xing)(xing)(xing)状(zhuang)。而金(jin)刚(gang)石微粉(fen)在使用(yong)(yong)过程(cheng)中，针棒状(zhuang)和(he)片(pian)状(zhuang)的(de)颗粒(li)，不但会(hui)影响其使用(yong)(yong)效(xiao)率，还可能(neng)对其他产品造成划(hua)伤、损坏，因(yin)此对微粉(fen)整形(xing)(xing)(xing)技术的(de)研(yan)究十(shi)分重要(yao)。
碳化(hua)硅微粉常见形貌之一
国(guo)内(nei)现(xian)(xian)阶段的(de)(de)磨料微(wei)(wei)(wei)粉(fen)的(de)(de)超细(xi)制备，主要是材料的(de)(de)超细(xi)粉(fen)碎和分级，很多微(wei)(wei)(wei)粉(fen)在颗粒(li)细(xi)度、粒(li)度分布(bu)上可(ke)达(da)到国(guo)外产(chan)品(pin)的(de)(de)水平，但在颗粒(li)形(xing)貌(mao)上存在明显的(de)(de)差异，因(yin)而限(xian)制了产(chan)品(pin)的(de)(de)应用，难以(yi)替代进口产(chan)品(pin)。如果能再(zai)控(kong)制微(wei)(wei)(wei)粉(fen)的(de)(de)颗粒(li)形(xing)貌(mao)，则能大大提高(gao)微(wei)(wei)(wei)粉(fen)的(de)(de)档次与品(pin)质，从而满足现(xian)(xian)代工业对磨料微(wei)(wei)(wei)粉(fen)越来越高(gao)的(de)(de)需求，具有广阔的(de)(de)应用前景。
目前，在(zai)磨料(liao)的(de)形(xing)(xing)貌控制方(fang)面对F砂(sha)、P砂(sha)、喷射(she)用(yong)(yong)砂(sha)、耐火(huo)砂(sha)、工程陶瓷用(yong)(yong)砂(sha)的(de)整(zheng)形(xing)(xing)研究(jiu)开(kai)展的(de)较(jiao)多，取得了较(jiao)好的(de)使用(yong)(yong)效(xiao)果和(he)经济效(xiao)益(yi)。在(zai)整(zheng)形(xing)(xing)设备(bei)上有(you)巴马(ma)克、阶梯式(shi)离心(xin)整(zheng)形(xing)(xing)机、液压轮辗机等，而对磨料(liao)微(wei)粉的(de)颗粒形(xing)(xing)貌控制研究(jiu)和(he)专(zhuan)用(yong)(yong)的(de)整(zheng)形(xing)(xing)设备(bei)较(jiao)少涉及，国内整(zheng)形(xing)(xing)粉体颗粒的(de)方(fang)法主要是(shi)机械整形方法，通常(chang)采用球(qiu)磨机和(he)流化(hua)床气(qi)流磨两种(zhong)设备来进行进一步加工。
一、球磨机(ji)颗粒整形(xing)技术
球磨(mo)机对物(wu)料的(de)粉磨(mo)作用主要(yao)是磨(mo)球对物(wu)料的(de)冲击(ji)与(yu)(yu)研磨(mo)，其运动方式与(yu)(yu)转速(su)相(xiang)关，具有以(yi)下特点：
（1）当球磨机的(de)转速很(hen)低(di)时，由(you)于(yu)球体(ti)受(shou)到的(de)离(li)心(xin)力不大，靠(kao)与筒壁的(de)摩擦(ca)力作用，磨球一层(ceng)层(ceng)向下滚动滑落，对磨球间(jian)的(de)物料产生(sheng)研磨作用，此(ci)时球磨机主要以研磨方式进行工作，称(cheng)之为泻落式运(yun)动状态；
（2）若球(qiu)磨(mo)机的(de)转速较(jiao)高(gao)，磨(mo)球(qiu)附于(yu)筒壁上升到(dao)一定高(gao)度后，离(li)开(kai)筒壁沿抛(pao)物线(xian)轨迹以自由落(luo)(luo)体下落(luo)(luo)，使物料受到(dao)冲(chong)击(ji)和研磨(mo)作用而(er)粉碎(sui)，此为抛(pao)落(luo)(luo)式运动(dong)状态；
（3）当(dang)球(qiu)磨(mo)(mo)机转速进一步(bu)提高，磨(mo)(mo)球(qiu)在离心力的(de)作用下，贴附于筒壁一起回(hui)转。磨(mo)(mo)球(qiu)与筒壁及磨(mo)(mo)球(qiu)之间不再有(you)相对运动(dong)，对物料无任何粉碎作用，这时称(cheng)为“离心状态”。
球磨机研(yan)磨体的运动形式
根据以上分析(xi)可(ke)知，对(dui)微粉(fen)物料能(neng)起到粉(fen)碎作用的状态(tai)主要是(shi)泻(xie)落(luo)式(shi)和抛(pao)落(luo)式(shi)。对于较(jiao)粗物料的粉碎(sui)，磨(mo)(mo)球(qiu)的冲击及磨(mo)(mo)球(qiu)间的滑动摩擦对物料能起到很好的粉碎(sui)作用(yong)，但对于微粉物料冲击研磨(mo)(mo)作用(yong)已不明显。要实现(xian)这一目的，关(guan)键(jian)在于如(ru)何提(ti)高(gao)磨(mo)(mo)球(qiu)间的研磨(mo)(mo)效(xiao)果。
微粉颗粒整(zheng)形(xing)要尽(jin)可能(neng)减(jian)少物料(liao)的(de)破碎强(qiang)度，避免原有粒度(du)群含(han)量的(de)过多损失。因此(ci)通过减小破碎强(qiang)度(du)，增加介质与粉末之间的(de)摩擦作用，利(li)用研(yan)磨方式来达到整形的(de)目的(de)。
球磨法主(zhu)要(yao)探(tan)究(jiu)球磨时间、球料质量(liang)比、转速等球(qiu)(qiu)磨参数对(dui)碳(tan)(tan)化硅(gui)粉(fen)体(ti)粒径(jing)大小(xiao)、球(qiu)(qiu)形(xing)(xing)度(du)，堆积(ji)密度(du)等的(de)影响。通常(chang)碳(tan)(tan)化硅(gui)脆性比较大，球(qiu)(qiu)磨中只(zhi)会(hui)发生(sheng)裂碎而不会(hui)产生(sheng)塑性变形(xing)(xing)，虽(sui)然形(xing)(xing)貌由(you)多(duo)角(jiao)形(xing)(xing)变为近似球(qiu)(qiu)形(xing)(xing)状(zhuang)，但粉(fen)体(ti)圆(yuan)锥高度(du)会(hui)不断变大，其流动性不断变差，主要由(you)于表面积(ji)增(zeng)大，粉(fen)体(ti)吸附(fu)周边气体(ti)或水分的(de)比例也(ye)变大，此时(shi)粉(fen)体(ti)间的(de)物理吸附(fu)作用也(ye)增(zeng)强，颗粒相互易联结成块(kuai)状(zhuang)。
二、流(liu)(liu)化床(chuang)气流(liu)(liu)磨(mo)颗粒整形技术
气流磨主要是通(tong)过超(chao)音速(su)气流使颗粒(li)相互之间产生强(qiang)烈的(de)(de)冲击、碰(peng)撞、磨擦，从而(er)实现对物料(liao)的(de)(de)超(chao)细粉(fen)碎。气流粉(fen)碎的(de)(de)强(qiang)度越(yue)高，颗粒(li)碰(peng)撞的(de)(de)次数(shu)越(yue)少，球形
度越(yue)差；反之(zhi)则越(yue)好。此外，颗(ke)粒(li)间也存在着摩擦力，能磨削掉颗(ke)粒(li)表(biao)面的棱角，获得较多的球(qiu)形(xing)颗(ke)粒(li)。
气流磨是国内超细粉生产中应用最为广泛(fan)，能够达到的(de)(de)产品质量最好的(de)(de)设备。可(ke)以干式加(jia)工(gong)各种物料(liao)的(de)(de)超细粉体，且具(ju)有加(jia)工(gong)工(gong)艺(yi)简(jian)单，产品粒度(du)细，粒度(du)分(fen)布(bu)较窄，纯(chun)度(du)高，全负(fu)压操作无铁(tie)杂(za)质的(de)(de)污染，并且对团聚的(de)(de)微粉有很好的(de)(de)解聚效果。
气流磨示意图
同球磨(mo)整形(xing)工(gong)艺一(yi)样，控制气流破碎(sui)的(de)粉碎(sui)强度，通过研磨(mo)除去颗(ke)粒的(de)棱角，提高颗(ke)粒的(de)球形(xing)度。
（1）粉碎强度(du)(du)的控制：粉碎强度(du)(du)越高(gao)，一次粉碎至合格粒(li)(li)度(du)(du)颗(ke)粒(li)(li)的数(shu)量越多(duo)，产品中多(duo)棱(leng)形的颗(ke)粒(li)(li)越多(duo)，反之则球形度(du)(du)好(hao)的颗(ke)粒(li)(li)增多(duo)；
（2）粉碎(sui)(sui)腔的气固浓度(du)的控制：当(dang)(dang)粉碎(sui)(sui)腔的气固浓度(du)较高时(shi)，气流对物料的加(jia)(jia)速度(du)能力减弱(ruo)，同时(shi)颗粒(li)碰(peng)撞时(shi)的相对速度(du)降低(di)(追(zhui)赶碰(peng)撞变多)，获得的球形(xing)(xing)状颗粒(li)增加(jia)(jia)；当(dang)(dang)气固浓度(du)减少(shao)时(shi)，则(ze)多棱(leng)形(xing)(xing)颗粒(li)增加(jia)(jia)；
（3）延长物料在粉碎腔的停(ting)留时间，使颗(ke)粒之(zhi)间的摩擦(ca)更加充(chong)分，获(huo)得的球(qiu)形颗(ke)粒更多。
采用这种方法通常工作压力愈(yu)高，整(zheng)(zheng)形效果愈(yu)显著(zhu)，整(zheng)(zheng)形后颗粒(li)(li)存(cun)在的主要形式是片层(ceng)状(zhuang)(zhuang)、小块状(zhuang)(zhuang)存(cun)在，分布比较(jiao)均匀，整(zheng)(zheng)形前存(cun)在的大(da)块状(zhuang)(zhuang)颗粒(li)(li)基本消失，团聚颗粒(li)(li)也较(jiao)整(zheng)(zheng)形前显著(zhu)减少(shao)。
三、其他待探(tan)索整(zheng)形技术
1. 超声波整形工艺
超声波(bo)法属(shu)于物理整形法，是利用超声波(bo)振(zhen)动产(chan)生的(de)(de)能量局部撞击(ji)固体物料而(er)达到破碎的(de)(de)目的(de)(de)，所以对碳化硅这种高硬度、脆性大的(de)(de)材料容易(yi)进行加工。
2. 氧化腐(fu)蚀结合球(qiu)磨(mo)整形(xing)工艺法
氧(yang)化(hua)(hua)腐蚀(shi)结(jie)合球磨(mo)工艺原(yuan)理是先对(dui)磨(mo)料颗粒的不规则地方进(jin)(jin)行氧(yang)化(hua)(hua)处理，例如使碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)颗粒的棱角(jiao)部位完全被氧(yang)化(hua)(hua)，生(sheng)成(cheng)二(er)氧(yang)化(hua)(hua)硅(gui)(gui)，再采用球磨(mo)法对(dui)碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)进(jin)(jin)行整形研磨(mo)处理，对(dui)被氧(yang)化(hua)(hua)后(hou)的碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)颗粒进(jin)(jin)行研磨(mo)，去除其棱角(jiao)。但通常过(guo)程(cheng)不好控制(zhi)，对(dui)碳化(hua)(hua)硅(gui)(gui)的整形效果也存在很多变数，而且最后(hou)得到的产(chan)物纯(chun)度(du)较低。
参(can)考来源(yuan)：
1.磨(mo)料(liao)微粉的颗(ke)粒整(zheng)形技(ji)术(shu)，蔺雷(lei)亭、高秀艳（金刚石与磨(mo)料(liao)磨(mo)具工程）；
2.碳化硅粉体整(zheng)形的熔盐(yan)法(fa)工艺研究，李艳霞（西(xi)安科技大(da)学(xue)）；
3.超细粉颗粒形貌控制技术的研(yan)究，陈海焱、陈文(wen)梅（金刚石与(yu)磨料磨具工程）；
4.金刚石微粉(fen)整形(xing)技术研究，刘(liu)慧苹(ping)、方海江、张迎(ying)九（煤炭与化工）。
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