超微粉碎的定義及分類
粉碎根據(jù)粉體顆粒的大小,通??梢苑譃槿缦?種類型:
粗粉碎、細粉碎、微粉碎、超微粉碎——通常至少達到100微米(150目)以下才可以稱為超微粉碎。
如果按照粉體顆粒大小進一步細分,超微粉碎又可分為:
微米級粉碎——1-100微米
亞微米級粉碎——0.1-1微米
納米級粉碎——1-100納米
按照加工方法分類的話,超微粉碎可分為:
化學方法粉碎——采用化學合成的方法生產(chǎn)超微粉,此方法產(chǎn)量較低,生產(chǎn)成本較高,故應用范圍相對較窄
物理方法粉碎——采用物理制備方法(如:敲打、剪切、研磨、碰撞的方式)將物料由大塊顆粒粉碎成為超微粉體。該方法不發(fā)生化學反應,能很好的保持物料原有化學性質(zhì),加工成本相對較低,因此應用較為廣泛。常見的物理粉碎方法分為兩種:種為干法粉碎,即直接將材料制備成粉狀顆粒的粉碎方法,因水分會使材料結(jié)團形成二次顆粒,因此該方法對材料的含水量要求較高,一般不超過8%,不超過10%;第二種為濕法粉碎,即將材料制成超微醬狀材料,如若需要粉狀顆粒,可將醬料進行烘干,以此制作超微粉狀顆粒,因水的助磨作用和流動作用,通常情況下濕法粉碎的細度高于干法粉碎的細度,但因多了一步烘干操作,濕法粉碎相較干法粉碎操作較為復雜,使用頻率較低,見的粉碎方式依然是干法粉碎直接制備粉狀顆粒。針對某些難以粉碎的韌性、柔性、纖維狀材料,還可與深冷凍工藝配合使用,利用深冷凍使材料成為脆性狀態(tài),然后進行物理粉碎,效果會比直接粉碎好得多。超微粉體的特性
當顆粒粒度不停減小到一定程度時,材料的性質(zhì)會產(chǎn)生比較大的改變,尤其在超微粉碎(100微米以下)及以下的階段,粉體由宏觀物體逐步向微觀粒子轉(zhuǎn)變,此變化更易在材料性質(zhì)改變方面表現(xiàn)出來。超微粉碎的加工過程使得機械能轉(zhuǎn)化為粒子的自由能和粒子內(nèi)的彈性應力,粒子內(nèi)的彈性應力會使得粒子的晶格發(fā)生畸變,自由能增大使得粒子生成自由基,故粒子的性質(zhì)反應到宏觀表象來看,就會出現(xiàn)溶解性增大、流動性增強、吸附性增強、化學反應速度加快、溶解度增大、吸收性增強、強度增加等優(yōu)良特性。因此超微粉絲被廣泛應用于涂料、醫(yī)藥、陶瓷、高新材料等領域。
超微粉碎的優(yōu)勢
傳統(tǒng)機械粉碎工藝中,粉碎機械能利用率較低,產(chǎn)生熱量大,即使得材料的粉碎細度不足,同時產(chǎn)生的高溫對材料的性質(zhì)產(chǎn)生損害,造成材料失去使用價值。而超微粉碎技術(shù)普遍粉碎效率較高,能在較短的時間內(nèi)完成粉碎作業(yè),因此產(chǎn)生的熱量較低,同時超微粉碎可與低溫技術(shù)或深冷技術(shù)結(jié)合使用,大大優(yōu)化了加工條件,使得材料在低溫下進行加工,避免了材料有效成分的流失,同時避免了材料的污染,提高了產(chǎn)品的利用度。
當前超微粉碎技術(shù)的瓶頸在于顆粒篩選,因顆粒粒度較高,無法像普通粉碎那樣通過篩網(wǎng)對材料進行篩分,故目前此技術(shù)的應用還有一定局限性。隨著科技水平進步,超微粉碎具有的優(yōu)勢如:細度高,節(jié)省原材料、利用度高、無污染、易吸收等一定會在各行各業(yè)顯露出來,到時才是超微粉碎技術(shù)爆發(fā)性發(fā)展的時期。