10 главных изменений после сверхтонкого измельчения порошковых материалов

Различные изменения, происходящие с измельченными материалами в процессе дробления, незначительны по сравнению с процессом грубого дробления, но для процесса сверхтонкого дробления это обусловлено такими причинами, как высокая интенсивность дробления, длительное время дробления и большие изменения свойств материала. , это кажется важным. Такое изменение кристаллической структуры и физико-химических свойств измельчаемого материала, вызванное сверхтонким механическим дроблением, называют механохимическим эффектом процесса дробления.

1. Изменения размера частиц

После сверхтонкого измельчения наиболее очевидным изменением в порошковом материале является уменьшение размера частиц. В зависимости от размера частиц ультрадисперсные порошки обычно делят на: микронный уровень (размер частиц 1 ~ 30 мкм), субмикронный уровень (размер частиц 1 ~ 0,1 мкм) и наноуровень (размер частиц 0,001 ~ 0,1 мкм).

2. Изменения кристаллической структуры.

В процессе сверхтонкого измельчения из-за сильной и продолжительной механической силы порошковый материал в различной степени подвергается искажению решетки, размер зерна становится меньше, структура становится неупорядоченной, на поверхности образуются аморфные или аморфные вещества и даже поликристаллическое преобразование. . Эти изменения можно обнаружить методами рентгеновской дифракции, инфракрасной спектроскопии, ядерного магнитного резонанса, электронного парамагнитного резонанса и дифференциальной калориметрии.

3. Изменения химического состава.

Из-за сильной механической активации материалы при определенных обстоятельствах непосредственно подвергаются химическим реакциям в процессе сверхтонкого дробления. Типы реакций включают разложение, реакцию газ-твердое, жидкость-твердое, твердое-твердое и т. д.

4. Изменения растворимости

Такие как растворение порошкообразного кварца, кальцита, касситерита, корунда, боксита, хромита, магнетита, галенита, титаномагнетита, вулканического пепла, каолина и т. д. в неорганических кислотах после тонкого или сверхтонкого измельчения. Скорость и растворимость увеличиваются.

5. Изменение свойств спекания.

Различают два основных типа изменения термических свойств материалов, вызванных тонким или сверхтонким измельчением:

Во-первых, за счет повышенной дисперсности материалов облегчаются твердофазные реакции, снижается температура спекания изделий, а также улучшаются механические свойства изделий.

Во-вторых, изменения кристаллической структуры и аморфизация приводят к сдвигу температуры фазового перехода кристалла.

6. Изменение емкости катионного обмена.

Некоторые силикатные минералы, особенно некоторые глинистые минералы, такие как бентонит и каолин, имеют значительные изменения катионообменной емкости после тонкого или сверхтонкого измельчения.

7. Изменения характеристик гидратации и реакционной способности.

Тонкое измельчение позволяет улучшить реакционную способность материалов гидроксида кальция, что очень важно при приготовлении строительных материалов. Потому что эти материалы инертны или недостаточно активны для гидратации. Например, гидратационная активность вулканического пепла и его реакционная способность с гидроксидом кальция вначале почти равны нулю, но после тонкого измельчения в шаровой или вибрационной мельнице их можно улучшить почти до активности диатомита.

8. Электрические изменения

Тонкое или сверхтонкое измельчение также влияет на поверхностные электрические и диэлектрические свойства минералов. Например, после удара, измельчения и измельчения биотита его изоэлектрическая точка и поверхностный электрокинетический потенциал (дзета-потенциал) изменятся.

9. Изменения плотности

После измельчения природного цеолита (в основном состоящего из клиноптилолита, морденита и кварца) и синтетического цеолита (в основном морденита) в планетарной шаровой мельнице было обнаружено, что плотность этих двух цеолитов изменилась по-разному.

10. Изменение свойств глинистых суспензий и гидрогелей.

Мокрое измельчение повышает пластичность и прочность глины на изгиб в сухом состоянии. Напротив, при сухом шлифовании пластичность и прочность материала на сухой изгиб за короткий промежуток времени возрастают, но имеют тенденцию к снижению с увеличением времени шлифования.

Короче говоря, помимо свойств сырья, размера частиц сырья и времени дробления или активации, факторы, влияющие на механохимические изменения материалов, также включают тип оборудования, метод дробления, среду или атмосферу дробления, вспомогательные средства дробления и т. д. Необходимо обратить внимание на совокупное влияние этих факторов при изучении механохимии.