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小尺寸氮化硅磨球对亚微米粉体研磨的意义
来源:致磨中文站   发布时间:2018-07-30   被阅读751次

 现代的粉体研磨技术是上一个世纪的后期才逐步发展更快的,具体的原因是基础工业对于各类粉体的要求越来越高。基本的特点就是朝着高纯、超细和高分散性的方向发展。上个世纪的六、七十年代,陶瓷及电子陶瓷行业中,普遍使用球磨机作为超细粉体的生产工具。

 

 

随着工业界对粉体的要求不断精细化,人们对于研磨技术的不断认识,高能球磨的概念来到了这个技术的前沿。随后,便诞生了现代粉体工业的砂磨机。伴随着砂磨机技术的不断成熟,对于砂磨机中最重要的配件:超小磨介微珠及其技术也就逐步成长了起来。磨介对研磨效率影响、磨介因磨损报废、磨介引起产品污染等问题一直是大家对研磨介质的关注热点。

 

对于一些要求更高细度及更高纯度要求的亚微米材料,传统研磨介质已经无法满足要求,因此有人提出采用超微氮化硅作为研磨介质的方案以控制亚微米材料的杂质污染及细度。

 

氮化硅研磨球

 

 

 

一 、
研磨介质尺寸对研磨体系的影响

 

 

砂磨机通过研磨介质传递能量而达到粉碎的目的。研磨介质间的接触产生机械力,对物料产生有效研磨。小研磨介质球之间接触碰撞的几率比较大,但直径过小也会因产生的剪切、摩擦力变小而降低磨效。

 

因此在一定范围内,同种材质的研磨介质,其尺寸越小,研磨效率越高。此外,陶瓷微珠越小,其内部缺陷越小,就越不易破损,可有效的降低研磨介质的磨损。用于超细粉碎时,一般用平均直径1mm以下的研磨介质。但研磨介质与被研磨材料比重不同,因此在实际生产需要通过测试以确定具体颗粒大小。

 

氮化硅陶瓷磨介球大小选取的自由度很大,由0.4毫米至几十个毫米可以根据工艺随便选择,可以适应任何普通球磨、高能球磨和砂磨机的工艺。因此,在研磨介质尺寸上选择上,氮化硅可以满足要求。

 

 

二 、
氮化硅作为研磨介质有何特殊之处

 

 

  • 氮化硅是世界上最硬的三种材料之一,仅次于金刚石和六方氮化硅晶体,因此氮化硅陶瓷的磨耗非常小,有资料报道研磨某种材料的24小时磨耗只有百万分之一,这对于提高研磨材料纯度具有很大的益处。

     

  • 氮化硅陶瓷在研磨过程中的机械化学反应的副产物只有氮元素和硅元素

 

 

 

 

三、
氮化硅研磨介质用于硅碳负极材料研磨猜想

 

 

硅碳负极材料,是一种粉末状的新材料,主要成分为硅、石墨和硬脂酸等。原材料主要为硅粉、石墨粉、硬脂酸、异丙醇等,生产工艺主要为混合搅拌、研磨、喷雾干燥等。

 

我推测,这个硅碳负极材料,必不可少的参数是原材料尽可能高的纯度、粉体的更小粒度和将几种材料混合的更趋于均匀。基于氮化硅材料的一些特性,我认为:氮化硅陶瓷磨介球将是研磨硅碳电池负极材料最得力之研磨磨介球。