10 تغییر عمده پس از خرد کردن بسیار ریز مواد پودری
تغییرات مختلفی که در طی فرآیند خرد کردن برای مواد خرد شده ایجاد می‌شود در مقایسه با فرآیند خرد کردن درشت ناچیز است، اما برای فرآیند خرد کردن بسیار ریز به دلایلی مانند شدت خرد شدن زیاد، زمان طولانی خرد کردن و تغییرات زیاد در خواص مواد. ، مهم به نظر می رسد. این تغییر در ساختار کریستالی و خواص فیزیکی و شیمیایی مواد خرد شده ناشی از خرد کردن فوق ریز مکانیکی، اثر مکانیکی شیمیایی فرآیند خرد کردن نامیده می شود.
1. تغییر در اندازه ذرات
پس از سنگ زنی بسیار ریز، واضح ترین تغییر در ماده پودر، اندازه ذرات ریزتر است. با توجه به اندازه های مختلف ذرات، پودرهای فوق ریز معمولاً به دو دسته تقسیم می شوند: سطح میکرون (اندازه ذرات 1 تا 30 میکرومتر)، سطح زیر میکرون (اندازه ذرات 1 ~ 0.1 میکرومتر) و سطح نانو (اندازه ذرات 0.001 تا 0.1 میکرومتر).
2. تغییرات در ساختار کریستالی
در طول فرآیند خرد کردن بسیار ریز، به دلیل نیروی مکانیکی قوی و پایدار، مواد پودری به درجات مختلف دچار اعوجاج شبکه‌ای می‌شوند، اندازه دانه‌ها کوچک‌تر می‌شود، ساختار بی‌نظم می‌شود، مواد آمورف یا بی‌شکل روی سطح تشکیل می‌شوند و حتی تبدیل پلی کریستالی . این تغییرات را می توان با پراش اشعه ایکس، طیف سنجی مادون قرمز، رزونانس مغناطیسی هسته ای، رزونانس پارامغناطیس الکترون و کالریمتری دیفرانسیل تشخیص داد.
3. تغییرات در ترکیب شیمیایی
به دلیل فعال‌سازی مکانیکی قوی، مواد به‌طور مستقیم تحت شرایط خاصی در طی فرآیند خرد کردن بسیار ریز تحت واکنش‌های شیمیایی قرار می‌گیرند. انواع واکنش عبارتند از تجزیه، واکنش گاز-جامد، مایع-جامد، واکنش جامد-جامد و غیره.
4. تغییر در حلالیت
مانند انحلال کوارتز پودری، کلسیت، کاسیتریت، کوراندوم، بوکسیت، کرومیت، مگنتیت، گالن، مگنتیت تیتانیوم، خاکستر آتشفشانی، کائولن و غیره در اسیدهای معدنی پس از آسیاب ریز یا آسیاب بسیار ریز، سرعت و حلالیت هر دو افزایش می یابد.
5. تغییرات در خواص تف جوشی
دو نوع اصلی تغییر در خواص حرارتی مواد ناشی از سنگ زنی ریز یا آسیاب بسیار ریز وجود دارد:
ابتدا به دلیل افزایش پراکندگی مواد، واکنش های فاز جامد آسان تر می شود، دمای تف جوشی محصولات کاهش می یابد و خواص مکانیکی محصولات نیز بهبود می یابد.
دوم این است که تغییرات در ساختار بلوری و آمورفیزاسیون منجر به تغییر دمای انتقال فاز بلوری می شود.
6. تغییرات ظرفیت تبادل کاتیونی
برخی از کانی های سیلیکاته، به ویژه برخی از کانی های رسی مانند بنتونیت و کائولن، پس از آسیاب ریز یا فوق ریز، تغییرات قابل توجهی در ظرفیت تبادل کاتیونی دارند.
7. تغییرات در عملکرد هیدراتاسیون و واکنش پذیری
آسیاب ریز می تواند واکنش پذیری مواد هیدروکسید کلسیم را بهبود بخشد که در تهیه مصالح ساختمانی بسیار مهم است. زیرا این مواد بی اثر هستند یا به اندازه کافی برای هیدراتاسیون فعال نیستند. به عنوان مثال، فعالیت هیدراتاسیون خاکستر آتشفشانی و واکنش پذیری آن با هیدروکسید کلسیم در ابتدا تقریباً صفر است، اما پس از آسیاب خوب در آسیاب گلوله ای یا آسیاب ارتعاشی، می توان آنها را تقریباً به زمین دیاتومه ارتقا داد.
8. تغییرات الکتریکی
سنگ زنی ریز یا آسیاب فوق ریز نیز بر خواص الکتریکی و دی الکتریک سطحی مواد معدنی تأثیر می گذارد. به عنوان مثال، پس از ضربه زدن، خرد شدن و آسیاب شدن بیوتیت، نقطه ایزوالکتریک و پتانسیل الکتروکینتیک سطح آن (پتانسیل زتا) تغییر می کند.
9. تغییرات در تراکم
پس از آسیاب زئولیت طبیعی (عمدتا از کلینوپتیلولیت، موردنیت و کوارتز) و زئولیت مصنوعی (عمدتا موردنیت) در آسیاب گلوله‌ای سیاره‌ای، مشخص شد که چگالی این دو زئولیت متفاوت است.
10. تغییرات در خواص سوسپانسیون های رسی و هیدروژل ها
آسیاب مرطوب باعث بهبود انعطاف پذیری و استحکام خمشی خشک خاک رس می شود. برعکس، در آسیاب خشک، انعطاف پذیری و مقاومت خمشی خشک مواد در مدت زمان کوتاهی افزایش می یابد، اما با افزایش زمان آسیاب، تمایل به کاهش دارد.
به طور خلاصه، علاوه بر خواص مواد اولیه، اندازه ذرات خوراک و زمان خرد شدن یا فعال شدن، عواملی که بر تغییرات مکانیکی شیمیایی مواد تأثیر می‌گذارند نیز شامل نوع تجهیزات، روش خرد کردن، محیط یا جو خرد کردن، مواد کمکی خرد کردن و غیره می‌باشد. توجه به تأثیر ترکیبی این عوامل در مطالعه مکانیک ضروری است.