10 perubahan besar setelah penghancuran bahan bubuk dengan sangat halus
Berbagai perubahan yang terjadi pada material yang dihancurkan selama proses penghancuran tidak signifikan dibandingkan dengan proses penghancuran kasar, namun untuk proses penghancuran ultra-halus, karena alasan seperti intensitas penghancuran yang tinggi, waktu penghancuran yang lama, dan perubahan besar pada sifat material. , ini sepertinya penting. Perubahan struktur kristal serta sifat fisik dan kimia bahan yang dihancurkan yang disebabkan oleh penghancuran ultrahalus mekanis disebut efek mekanokimia dari proses penghancuran.
1. Perubahan ukuran partikel
Setelah penggilingan ultrahalus, perubahan paling nyata pada bahan bubuk adalah ukuran partikel yang lebih halus. Menurut ukuran partikel yang berbeda, bubuk ultrahalus biasanya dibagi menjadi: tingkat mikron (ukuran partikel 1 ~ 30 μm), tingkat submikron (ukuran partikel 1 ~ 0,1 μm) dan tingkat nano (ukuran partikel 0,001 ~ 0,1 μm).
2. Perubahan struktur kristal
Selama proses penghancuran ultrahalus, karena gaya mekanik yang kuat dan tahan lama, bahan bubuk mengalami distorsi kisi hingga tingkat yang berbeda-beda, ukuran butir menjadi lebih kecil, struktur menjadi tidak teratur, zat amorf atau amorf terbentuk di permukaan, dan bahkan konversi polikristalin . Perubahan ini dapat dideteksi dengan difraksi sinar-X, spektroskopi inframerah, resonansi magnetik nuklir, resonansi paramagnetik elektron, dan kalorimetri diferensial.
3. Perubahan komposisi kimia
Karena aktivasi mekanis yang kuat, material secara langsung mengalami reaksi kimia dalam keadaan tertentu selama proses penghancuran ultrahalus. Jenis reaksi meliputi dekomposisi, reaksi gas-padat, cair-padat, reaksi padat-padat, dll.
4. Perubahan kelarutan
Seperti pembubaran bubuk kuarsa, kalsit, kasiterit, korundum, bauksit, kromit, magnetit, galena, titanium magnetit, abu vulkanik, kaolin, dll. dalam asam anorganik setelah penggilingan halus atau penggilingan ultra-halus Baik kecepatan dan kelarutan meningkat.
5. Perubahan sifat sintering
Ada dua jenis utama perubahan sifat termal bahan yang disebabkan oleh penggilingan halus atau penggilingan ultra-halus:
Pertama, karena peningkatan dispersi bahan, reaksi fase padat menjadi lebih mudah, suhu sintering produk menurun, dan sifat mekanik produk juga meningkat.
Kedua, perubahan struktur kristal dan amorfisasi menyebabkan pergeseran suhu transisi fase kristal.
6. Perubahan kapasitas tukar kation
Beberapa mineral silikat, terutama beberapa mineral lempung seperti bentonit dan kaolin, mengalami perubahan kapasitas tukar kation yang signifikan setelah penggilingan halus atau sangat halus.
7. Perubahan kinerja hidrasi dan reaktivitas
Penggilingan halus dapat meningkatkan reaktivitas bahan kalsium hidroksida, yang sangat penting dalam pembuatan bahan bangunan. Karena bahan-bahan tersebut bersifat inert atau tidak cukup aktif untuk hidrasi. Misalnya, aktivitas hidrasi abu vulkanik dan reaktivitasnya dengan kalsium hidroksida pada awalnya hampir nol, tetapi setelah penggilingan halus di ball mill atau vibrating mill, aktivitas tersebut dapat ditingkatkan hingga hampir mencapai aktivitas tanah diatom.
8. Perubahan kelistrikan
Penggilingan halus atau penggilingan ultra halus juga mempengaruhi sifat listrik dan dielektrik permukaan mineral. Misalnya, setelah biotit terbentur, dihancurkan, dan digiling, titik isoelektrik dan potensial elektrokinetik permukaannya (potensial Zeta) akan berubah.
9. Perubahan kepadatan
Setelah penggilingan zeolit alam (terutama terdiri dari klinoptilolit, mordenit, dan kuarsa) dan zeolit sintetis (terutama mordenit) di planetary ball mill, ditemukan bahwa kepadatan kedua zeolit ini berubah secara berbeda.
10. Perubahan sifat suspensi tanah liat dan hidrogel
Penggilingan basah meningkatkan plastisitas dan kekuatan lentur kering tanah liat. Sebaliknya pada penggilingan kering, plastisitas dan kekuatan lentur kering material meningkat dalam waktu singkat, namun cenderung menurun seiring bertambahnya waktu penggilingan.
Singkatnya, selain sifat bahan mentah, ukuran partikel umpan, dan waktu penghancuran atau aktivasi, faktor-faktor yang mempengaruhi perubahan mekanokimia bahan juga mencakup jenis peralatan, metode penghancuran, lingkungan atau atmosfer penghancuran, alat bantu penghancuran, dll. perlu memperhatikan pengaruh gabungan dari faktor-faktor ini dalam studi mekanokimia.