中国粉体网讯 在目前超细粉体的制备中，物理粉碎法相对于化学合成法，成本低、产量大、效率高。毫不夸张的说，物理粉碎法以更为简单粗暴的方式将大颗粒物料”挫骨成灰”变成超细粉体。因此，目前制备超细粉体材料的主要方法为物理粉碎法。
超细粉体简述
超细粉体技术是20世纪70年代中期发展起来的新兴技术，超细粉体由于粒度超细、粒径分布窄，因而具有比表面积大、表面活性高、化学反应速度快、溶解速度快、烧结体强度大以及独特的电性、磁性、光学等性能，故在材料、化工、生物药、光学、电磁、热能等领域得到极为广泛的应用。
超细粉体的制备方法
细粉体的制备方法有很多，但从其制备的原理上分主要有两种：一种是化学合成法，一种是物理粉碎法。
化学合成法是通过化学反应或物相转换，由离子、原子、分子经过晶核形成和晶体长大而制备得到粉体，由于生产工艺复杂、成本高、而产量却不高，所以化学合成法在制备超细粉体方面应用不广。
物理粉碎法是通过机械力的作用，使物料粉碎。物理粉碎法相对于化学合成法，成本低，产量大，方式简单粗暴。因此，目前制备超细粉体材料的主要方法为物理粉碎法。
从设备的角度能更清晰的阐述不同的粉碎方法，不同要求下对设备的选择也可以起到一定的参考作用。下面我们就来介绍一下目前最常用的几种物理粉碎设备。
1、气流粉碎机
气流粉碎机是以压缩空气或过热蒸汽通过喷嘴产生的超音速高湍流气流作为颗粒的载体，颗粒与颗粒之间或颗粒与固定板之间发生冲击性挤压、摩擦和剪切等作用，从而达到粉碎的目的。
优点：与普通机械冲击式超微粉碎机相比，气流粉碎机可将产品粉碎得很细，粒度分布范围更窄，即粒度更均匀；又因为气体在喷嘴处膨胀可降温，粉碎过程没有伴生热量，所以粉碎温升很低。这一特性对于低熔点和热敏性物料的超微粉碎特别重要。
缺点：内部存在盲区会造成无法粉碎现象；对于进料粒度上限有一定要求，对于密度大、纤维状、片状的物料则难于粉碎。
（图片来自广东派勒智能纳米科技股份有限公司）
2、行星式球磨机
行星式球磨机借助一种特殊装置，由电机带动传动轴旋转，固定齿轮带动传动齿轮轴转动，使球磨筒体既产生公转又产生自转来带动磨腔内的球磨介质产生强烈的冲击、摩擦力等作用，使介质之间的物料被粉碎和超细化。行星式球磨机可以用干、湿2种方式研磨和混合粒度不同、材料各异的产品，研磨产品最小粒径可至0.1μm，广泛应用于建材、地质、陶瓷、矿产、冶金、电子、化工、轻工、医药、美容、环保等行业。
搅拌磨、砂磨机在工作原理上很相似，都是在球磨机的基础上发展起来的，同普通球磨机相比，采用高转速和高介质充填率及小介质尺寸，获得了极高的功率密度，使细物料研磨时间大大缩短，是超微粉碎机中能量利用率最高，很有发展前途的设备。搅拌磨在加工小于20μｍ的物料时效率大大提高，成品的平均粒度最小可达到数微米。高功率磨机可用于最大粒度在微米以下的产品，在颜料、陶瓷、造纸、涂料、化工产品中已获得了成功。
砂磨机工作原理（图片来源于网络）
4、振动磨
振动磨是用弹簧支撑磨机体，由带有偏心块的主轴使其振动，运转时通过介质和物料的起振动，将物料进行粉碎。其特点是介质填充率高，单位时间内的作用次数高(冲击次数为球磨机的4～5倍)，因而其效率比普通球磨机高10～20倍，而能耗低数倍。通过调节振动的振幅，振动频率，介质类型，振动磨产品的平均粒径可达2～3μｍ以下，对于脆性较大的物质可比较容易的得到亚微米级产品。
近年来通过实践，振动磨日益受到重视，原因就是振动磨对某些物料产品粒度可达到亚微米级，同时有较强的机械化学效应，且结构简单，能耗较低，磨粉效率高，易于工业规模生产。
振动磨工作原理图（图片来源于网络）
5、压辊磨、环辊磨
压辊磨、环辊磨都是利用料层挤压粉碎技术来实现物料的超细粉碎，即物料在高压下产生应力集中引起裂缝并扩展，继而产生众多微裂纹，形成表面裂纹最终达到物料破碎。高压料层粉碎避免了在机械破碎时所产生的大量飞溅残片所带走的破碎能量的浪费，并使能耗降低甚多，但同时磨环、磨辊的磨损量也很大，对一些要求粉碎后物料含铁量有要求的矿物则不太适合，而且由于这种粉碎方式的特点，也不适合于粘性较大物料的超细粉碎。
压辊磨工作原理（图片来源于网络）
6、胶体磨
胶体磨的工作原理是靠一对锥形的转齿与定齿作相对运动，物料通过定转齿之间的间隙受到剪切力、磨擦力、离心力和高频振动而达到粉碎、乳化、均质、分散的目的。为了降低因摩擦产生的大量热量，一般均配有冷却系统。
胶体磨工作原理（图片来源于网络）
胶体磨是湿式超微粒加工的新型设备，适用于各类乳化、分散、粉碎、研磨。广泛应用在食品(果酱、果汁、蛋白质、乳制品、饮料等)、制药(制浆、营养液、中成药、膏状药剂等)、日用化工(牙膏、化妆品、洗涤剂等)、化工(颜料、涂料润滑油催化剂等)、乳化沥青、煤炭浮选剂、陶瓷釉料、炸药等行业。
7、高速机械冲击磨
机械冲击式粉碎机粉碎效率高，粉碎比大，结构简单，运转稳定，适合于中、软硬度物料的粉碎。这种粉碎机不仅具有冲击和摩擦两种粉碎作用，而且还具有气流粉碎作用。超细粉体产品冲击式粉碎机由于是高速运转，有磨损和发热问题，对热敏性物质的粉碎要注意采取适宜措施。
高速机械冲击磨工作原理（图片来源于网络）
参考资料：
[1]尹小冬等.超细粉碎技术现状与应用.中国非金属矿工业导刊
[2]铁生年等.超细粉体材料的制备技术及应用.中国粉体技术
[3]林胜.我国超细粉碎设备的现状与展望.中国粉体技术
[4]刘宏英等.超细粉体的应用及制备.江苏化工
[5]中国粉体网
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除
