无机材料粉体制备方法PPT

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1、无机材料粉体制备方法超细粉体制备方法及分类超细粉体制备技术及设备的研究主要从两个方面进行：（1）研究新的机械设备及相关技术；（2）研究通过化学或物理化学相结合的技术来制备超细粉体。采用机械法可以将物料粉碎到到微米、亚微米级，气流粉碎的极限是微米级，湿法研磨的极限可到亚微米级；然而一般情况下很难获得纳米级粉体。1按制备方法的性质：物理方法与化学方法。按产品粒径大小：微米粉体制备法、亚微米粉体制备法；纳米粉体制备法。工艺条件控制不同----容易引起混乱。超细粉体的的制备方法很多：（1）物理法又分为粉碎法和构筑法粉碎法是借用各种外力，如机械力、流

2、能力、化学能、声能、热能等使现有的块状物料粉碎成超细粉体。由大至小（微米级）。构筑法通过物质的物理状态变化来生成粉体。由小至大（纳米级）（2）化学法：包括溶液反应法（沉淀法）、水解法、气相反应法及喷雾法等，其中，溶液反应法（沉淀法）、气相反应法及喷雾法目前在工业上已大规模用来制备微米、亚微米及纳米材料。目前，工业中用得最多的是通过粉碎法，应用最多的粉体是通过粉碎法、化学法产生的微米级和亚微米级粉体，纳米粉体的生产及使用量相对较少。2工业上对超细粉体制备方法提出了一系列严格要求，归纳起来有以下几点方法：（1）产品粒度细，而且产品的粒度分布范围

3、要窄；（2）产品纯度高，无污染；（3）能耗低，产量高，产出率高，生产成本低；（4）工艺简单连续，自动化程度高；（5）生产安全可靠。3制备方法物理方法化学方法粉碎法构筑法干式粉碎湿式粉碎气体蒸发法真空沉积法溅射法活化氢熔融金属反应法加热蒸发法混合等离子体法喷雾法水解法沉淀法氧化还原法喷雾水解法喷雾焙烧法喷雾干燥法共沉淀法化合物沉淀法冻结干燥法激光合成法火花放电法4粉碎法是超细粉体中最常用的方法之一，在金属、非金属、药材、食品、日化、农药、化工、电子、军工、航空及航天等行业广泛应用。常用的：辊压式、辊碾式、高速旋转式、球磨式、介质搅拌式、气流式

4、粉碎机；新近开发的：液流式、射流粉碎机、超低温、超临界、超声粉碎机等。介绍：各种具体粉碎方式及设备的粉碎原理、功能、特性。粉碎法制备无机材料超细粉体常用方法及设备分类53、裂缝学说(Bond)榜德认为：破碎物料时，外力所做的功先是使物体变形，当变形超过限度后即生成裂缝，裂缝形成以后，储存在物体内的变形能促使裂缝扩展并生成断面。输入功的有用部分转化为新生表面上的表面能，其它部分成为热损失。因此，破碎所需的功，应考虑变形能和表面能两项，变形能和体积成正比，表面能与表面积成正比。评述：面积学说只注意了新生表面积所需要能量，而忽视了物料破碎前先出现

5、变形和实际中物料又是非均质的。体积学说只考虑了破碎时的变形能，没有考虑到新生表面积的增加。裂缝学说是介于面积学说与体积学说之间，但没有充足的理论根据。根据试验研究证实：(1)粗碎时新生表面积不多，以体积学说为准确，裂缝学说结果不可靠；（2）而细碎时（10微米以下），新生表面积增多，表面能是主要的，以面积学说较为准确；（3）在粗碎与细碎之间的广泛范围内，裂缝学说又比较适用。7一、辊压粉碎机（一）原理应用行业：油墨工业、涂料工业、油漆工业采用辊压法可使其中的填料粉碎到5微米以下。图2-5辊压粉碎机工作原理示意图1-固定辊筒；2-固定滚动轴承；3

6、-滚动夹套；4-粉碎前物料；5-移动辊筒；6-止推螺杆（或液压制推系统）；7-机架；8-滚动轴承；9-粉碎后物料。8二、高速旋转撞机式粉碎机主要是利用高速旋转的部件产生的强冲击力、剪切力摩擦而使物料被粉碎。高速旋转粉碎机由于结构及作用力的方式不同又分为：销棒粉碎机（针状磨）、摆式粉碎机、轴流式粉碎机（笼式磨）、筛分磨、离心分级磨等。（一）销棒粉碎机（针状磨）转子、定子和腔壁撞击环9在转子和定子上分别布置一定圈数的撞击齿。原理：转子在电机带动下绕主轴高速旋转，产生较大的离心力场，在粉碎腔内中心形成一很强的负压区，借助负压被粉碎物料从转子和定子

7、中心吸入，在离心力作用下，物料由中心向四周扩散，在向四周的扩散过程中，物料首先受到内圈转齿及定齿的撞击、剪切、摩擦、以及物料与物料之间的相互碰撞和摩擦作用而被粉碎。随着转齿的线速度由内圈向外圈逐步提高，物料在向外圈的运动过程中受到越来越强烈的冲击、剪切、摩擦、碰撞等作用而被粉碎的越来越细。最后在外圈与撞击环的冲击与冲击作用下得到进一步粉碎而被超细粉碎。粉碎方式有：（1）转动销棒对物料颗粒的直接冲击作用力；（2）固定销棒及外壁（外圈撞击环）对物料的反击作用力；（3）定、动销棒所形成的狭窄间隙对物料颗粒的剪切、挤压和摩擦作用力；（4）物料颗粒间

8、的相互碰撞、摩擦作用。10（二）锤式与摆锤式粉碎机图2-13锤式破碎机腔内运动示意图由高速旋转的锤头及外衬板组成，物料从入口进入粉碎区后，在高速旋转的锤头冲击作用下，受碰撞粉碎。