超微气流粉碎技术的应用研究_罗文

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1、2013年5月重庆文理学院学报May，2013第32卷第3期JournalofChongqingUniversityofArtsandSciencesVol.32No.3超微气流粉碎技术的应用研究12222罗文，蔡艳华，郝海涛，张申伟，张琪(1．重庆理工大学材料科学与工程学院，重庆巴南401320;2．重庆文理学院材料与化工学院，重庆永川402160)［摘要］超微气流粉碎技术因其耐热敏性、无污染和环境友好等特点在微纳米粉体领域有着广泛应用，并且随着超微气流粉碎设备的不断改进和研究的深入，其应用范围也在不断拓宽．概述了超微气流粉碎技术的基本原理

2、及设备发展现状;介绍了超微气流粉碎技术在物理粉碎和化学研究尤其是化学改性和绿色合成化学中的应用研究;最后对超微气流粉碎技术的进一步应用研究做了展望．［关键词］超微气流粉碎;物理粉碎;表面改性;绿色合成［中图分类号］TB34［文献标志码］A［文章编号］1673－8004(2013)03－0034－05［1］随着传统产业技术的不断升级以及现代高捕集器收集．自戈斯林设计第一台气流粉碎机［3］技术和新材料产业的快速发展，微纳米粉体技术以来，人们对气流粉碎理论和气流粉碎在粉体［2］在国民经济生活和科学研究中起着越来越重要制备应用方面做了深入研究，取得了

3、很大进的作用，其应用与研究遍布各个行业和领域．微展．随着计算流体力学的应用与发展，学者们纷纳米粉体作为微纳米材料的重要组成部分，是制纷采用计算机流体力学软件模拟气流粉碎过［1］［4－6］备各种新型功能材料的关键性基础材料．目前程，极大地促进了超微气流粉碎技术在微纳制备微纳米粉体的方法主要有球磨、搅拌磨、振米粉体制备中的应用．［1］动磨和高速旋转撞击式粉碎以及气流粉碎等．经过一个世纪的快速发展，目前工业上用于其中，超微气流粉碎因其产品粒度细、分布窄、精制备超细粉体的气流粉碎机有靶式、对喷式、扁［1］度高、均匀性与分散性好以及生产能力大和自动平式

4、、循环管式和流化床对撞式5种类型．随化程度高等特点，在食品、医药、化工、矿物等领着行业对微纳米粉体材料要求越来越高，气流粉［2］域得到了广泛应用．随着超微气流粉碎技术的碎机的使用要求也随之提高．当前对气流粉碎机不断完善与研究的深入，其应用范围也拓展到了的改进主要集中在提高粉碎效率、避免粉碎过程其他领域．中物料与环境的双向污染、降低和避免设备的磨［7］损等研究方向，并取得了一定成果．如气流、机1基本原理及发展现状械组合式超微粉碎机和混流式粉碎机等．这类气超微气流粉碎技术是将干燥、净化后的压缩流粉碎机除具有无污染、精度高、耐热敏性、粉体［2］气体

5、通过喷嘴产生高速气流，在粉碎腔内带动颗造型好、环境友好等特点外，还将多种技术结粒高速运动，使颗粒受到冲击、碰撞、剪切等作用合起来，使产品更加细化，同时降低生产成本．在而被粉碎;被粉碎的颗粒随气流分级，细度要求过去，工业生产往往是将超微气流粉碎技术用于［2］合格的颗粒由捕集器收集，而未达要求的粗颗粒物理粉碎，而近几年的研究表明，超微气流粉再返回粉碎室继续粉碎，直至达到所需细度并被碎技术在化学合成反应中也有显著优势．［收稿日期］2012－10－15［基金项目］重庆市自然科学基金(CSTC2012JJA50001);重庆文理学院重大科研培育项目(2

6、012PYXM04);重庆文理学院校级科研项目(Z2011CL11)．［作者简介］罗文(1988－)，男，四川内江人，硕士，主要从事微纳米工程技术方面的研究．［通讯作者］蔡艳华(1982－)，男，重庆人，讲师，博士，主要从事超微粉碎技术和高分子材料改性方面的研究．340．85Mpa和分级机转速1050rad/min的理想工2在物理粉碎中的应用艺参数下，产品粒度范围为1～5μm，产量可达［19］传统超微气流粉碎技术是对物料进行单纯53kg/h．同时，气流粉碎机的操作参数也会影［20－21］的物理粉碎．在粉碎时由于无其他物质的掺杂，响硅土和滑石等

7、矿物的机械化学性能．另且过程温度较低，既能保持物料原有的化学性外，超微气流粉碎技术还可实现多组分矿物的分［22］质，又可减少材料中热敏性成分的损失，提高营离．李士琦等将高磷赤铁矿在气流粉碎下被养成分和药用成分的利用率;同时，气流粉碎后粉碎至平均粒径2μm的颗粒，发现粒径分布范的矿物、金属等粉末的团聚现象、分散性和均匀围在102～104nm时，铁、磷元素在超细矿粉颗［2］性等均优于传统机械法所制备的粉末，使得超粒中的含量分布不均匀，可实现铁、磷化合物的［23］微气流粉碎技术在食品、药物和矿物等加工中有有效解离．Matinde等指出，气流粉碎时颗

8、粒着不可替代的地位．的破碎为冲击载荷下多方向的瞬时载荷，而机械超微气流粉碎技术在食品与中药材等领域研磨时颗粒受到单轴机械载荷，这使得前者适合的研究主要体现于对有效成