粉體常識

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

2、已超過100萬t。且粉體加工技術應用從單純的非金屬礦物逐漸擴展到冶金、化工、建材、礦業(yè)、輕工、食品、醫(yī)藥、機械、農(nóng)業(yè)等部門，貫穿了幾乎國民經(jīng)濟的各方面！超細化僅僅是粉體加工技術之一，超細粉體原料的應用領域遠沒有拓展，有很多空白的領域需要去開發(fā)，在相關領域的應用將形成新的技術創(chuàng)新點。根據(jù)聚集狀態(tài)的不同，物質可分為穩(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構是處于不

3、停的變化。亞穩(wěn)態(tài)：粒度在微米級左右的粉末都處于亞穩(wěn)態(tài)。二、超細粉體的特性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)個細小的顆粒組成的，顆粒微細化和功能化的量變過程促成了粉體宏觀特性的質變，為粉體材料和相關產(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，使其具有較強的表面活性和催化

4、性，可起補強作用，參與反應速度可明顯加快，具有良好化學反應性。3）熔點低物質的粒徑越小，其熔點就越低。4）磁性強超細粉體的體積比強磁性物質的磁疇還小，這種粒子已成為一個永久磁體，具有較大的矯頑力。5）光吸收性和熱導性好大多數(shù)超細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、超細粉體的應用4）在無機礦物填料中的應用。一般來說，作為填料使用的粉體越細越好，細度增加有助于粉體在本體中的分散，并充分發(fā)揮增量、

5、補強、耐磨等功能。超細粉體顆粒尺寸小，比表面積大，位于表面原子占相當大的比例。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合。因此，對無機礦物進行超細粉碎能增大它們與橡膠的潤濕性、相溶性、穩(wěn)定性，從而提高無機礦物作為補強填料的補強性能。不同粒徑的輕質碳酸鈣在橡膠制品中的作用也不同，小于0.2μm的超微細粒具有補強作用，而大于5μm的顆粒沒

6、有補強作用，卻只起增量作用。四、超細粉體的國際市場超細粉碎與非金屬礦產(chǎn)品的關系早在“八五”計劃中就指出：“開發(fā)建材非金屬及無機非金屬新材料資源的綜合利用和產(chǎn)品深加工技術，提高產(chǎn)品質量”?！盃幦?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）”。其中超細滑石粉、高純超細磷片、石墨原料、硅灰石針狀粉等，在國外市場上不僅銷路好，而且價格高。例如：出口一噸滑石塊售價僅50美元，加工成醫(yī)用或化妝品用的改性滑石粉售價達300美元

7、，增值6倍。出口一噸普通石墨僅450美元，超細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，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粉碎和研制新型的超細粉碎設備。粉體顆粒大小稱顆粒粒度。由于顆粒形狀很復雜，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)一的粉體粒度技術標準，各個企業(yè)都有自己的粒度指標定義和表示方法。在不同國家、不同行業(yè)的篩網(wǎng)規(guī)格有不同的標準，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