การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญ 10 ประการหลังจากการบดละเอียดของวัสดุที่เป็นผง
การเปลี่ยนแปลงต่างๆ ที่เกิดขึ้นกับวัสดุที่ถูกบดในระหว่างกระบวนการบดนั้นไม่มีนัยสำคัญเมื่อเปรียบเทียบกับกระบวนการบดแบบหยาบ แต่สำหรับกระบวนการบดแบบละเอียดพิเศษ เนื่องจากเหตุผลต่างๆ เช่น ความเข้มของการบดที่สูง เวลาการบดที่ยาวนาน และการเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของวัสดุอย่างมาก ดูเหมือนเป็นเรื่องสำคัญ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกและคุณสมบัติทางกายภาพและเคมีของวัสดุบดที่เกิดจากการบดละเอียดพิเศษทางกลนี้เรียกว่าผลกระทบทางกลศาสตร์ของกระบวนการบด
1. การเปลี่ยนแปลงขนาดอนุภาค
หลังจากการเจียรแบบละเอียดมาก การเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดในวัสดุผงคือขนาดอนุภาคที่ละเอียดยิ่งขึ้น ตามขนาดอนุภาคที่แตกต่างกัน ผงอัลตราไฟน์มักจะแบ่งออกเป็น: ระดับไมครอน (ขนาดอนุภาค 1 ~ 30 μm), ระดับซับไมครอน (ขนาดอนุภาค 1 ~ 0.1 μm) และระดับนาโน (ขนาดอนุภาค 0.001 ~ 0.1 μm)
2. การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึก
ในระหว่างกระบวนการบดละเอียดพิเศษ เนื่องจากแรงทางกลที่แข็งแกร่งและยาวนาน วัสดุผงผ่านการบิดเบือนของโครงตาข่ายเป็นองศาที่แตกต่างกัน ขนาดเกรนจะเล็กลง โครงสร้างกลายเป็นความไม่เป็นระเบียบ สารอสัณฐานหรืออสัณฐานเกิดขึ้นบนพื้นผิว และแม้กระทั่งการแปลงโพลีคริสตัลไลน์ . การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถตรวจพบได้โดยการเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์ สเปกโตรสโกปีอินฟราเรด เรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์ อิเล็กตรอนพาราแมกเนติกเรโซแนนซ์ และการวัดความร้อนเชิงอนุพันธ์
3. การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบทางเคมี
เนื่องจากการกระตุ้นเชิงกลที่รุนแรง วัสดุจึงเกิดปฏิกิริยาเคมีโดยตรงภายใต้สถานการณ์บางอย่างในระหว่างกระบวนการบดละเอียดพิเศษ ประเภทของปฏิกิริยา ได้แก่ การสลายตัว ปฏิกิริยาระหว่างของแข็งกับก๊าซ ปฏิกิริยาระหว่างของแข็งกับของเหลว ปฏิกิริยาระหว่างของแข็งกับของแข็ง เป็นต้น
4. การเปลี่ยนแปลงความสามารถในการละลาย
เช่นการละลายของผงควอตซ์ แคลไซต์ แคสซิเทอไรต์ คอรันดัม บอกไซต์ โครไมต์ แมกนีไทต์ กาลีนา ไทเทเนียมแมกนีไทต์ เถ้าภูเขาไฟ ดินขาว ฯลฯ ในกรดอนินทรีย์หลังจากการบดละเอียดหรือการเจียรแบบละเอียดพิเศษ ทั้งความเร็วและความสามารถในการละลายจะเพิ่มขึ้น
5. การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติการเผาผนึก
การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางความร้อนของวัสดุมีสองประเภทหลักที่เกิดจากการบดละเอียดหรือการเจียรแบบละเอียดพิเศษ:
ประการแรก เนื่องจากการกระจายตัวของวัสดุที่เพิ่มขึ้น ปฏิกิริยาโซลิดเฟสจึงง่ายขึ้น อุณหภูมิการเผาผนึกของผลิตภัณฑ์ลดลง และคุณสมบัติทางกลของผลิตภัณฑ์ก็ได้รับการปรับปรุงเช่นกัน
ประการที่สองคือการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างผลึกและการเปลี่ยนแปลงรูปร่างทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิการเปลี่ยนเฟสของคริสตัล
6. การเปลี่ยนแปลงความสามารถในการแลกเปลี่ยนแคตไอออน
แร่ธาตุซิลิเกตบางชนิด โดยเฉพาะอย่างยิ่งแร่ธาตุจากดินเหนียว เช่น เบนโทไนต์และดินขาว มีการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการแลกเปลี่ยนไอออนบวกอย่างมีนัยสำคัญหลังจากการบดละเอียดหรือละเอียดพิเศษ
7. การเปลี่ยนแปลงประสิทธิภาพการให้น้ำและการเกิดปฏิกิริยา
การบดละเอียดสามารถปรับปรุงปฏิกิริยาของวัสดุแคลเซียมไฮดรอกไซด์ ซึ่งมีความสำคัญมากในการเตรียมวัสดุก่อสร้าง เนื่องจากวัสดุเหล่านี้เฉื่อยหรือไม่ออกฤทธิ์เพียงพอสำหรับความชุ่มชื้น ตัวอย่างเช่น กิจกรรมการให้ความชุ่มชื้นของเถ้าภูเขาไฟและปฏิกิริยาของมันกับแคลเซียมไฮดรอกไซด์เกือบจะเป็นศูนย์ในตอนเริ่มต้น แต่หลังจากการบดละเอียดในโรงสีลูกกลมหรือโรงสีแบบสั่น ก็สามารถปรับปรุงให้เกือบจะเป็นดินเบาได้
8. การเปลี่ยนแปลงทางไฟฟ้า
การบดละเอียดหรือการบดละเอียดพิเศษยังส่งผลต่อคุณสมบัติทางไฟฟ้าและอิเล็กทริกของแร่ธาตุอีกด้วย ตัวอย่างเช่น หลังจากที่ไบโอไทต์ได้รับผลกระทบ ถูกบดขยี้ และกราวด์ จุดไอโซอิเล็กทริกและศักย์ไฟฟ้าจลน์ของพื้นผิว (ศักย์ซีตา) จะเปลี่ยนไป
9. การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่น
หลังจากการบดซีโอไลต์ธรรมชาติ (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยคลิโนปติโลไลต์ มอร์เดไนต์ และควอตซ์) และซีโอไลต์สังเคราะห์ (ส่วนใหญ่เป็นมอร์เดไนต์) ในโรงสีลูกกลมของดาวเคราะห์ พบว่าความหนาแน่นของซีโอไลต์ทั้งสองนี้เปลี่ยนแปลงแตกต่างกัน
10. การเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติของสารแขวนลอยของดินเหนียวและไฮโดรเจล
การเจียรแบบเปียกช่วยเพิ่มความเป็นพลาสติกและความแข็งแรงดัดงอแบบแห้งของดินเหนียว ในทางตรงกันข้าม ในการเจียรแบบแห้ง ความเป็นพลาสติกและความแข็งแรงในการดัดงอแบบแห้งของวัสดุจะเพิ่มขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ แต่มีแนวโน้มที่จะลดลงเมื่อเวลาในการเจียรเพิ่มขึ้น
ในระยะสั้น นอกเหนือจากคุณสมบัติของวัตถุดิบ ขนาดอนุภาคฟีด และเวลาในการบดหรือการเปิดใช้งานแล้ว ปัจจัยที่ส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงทางกลศาสตร์ของวัสดุยังรวมถึงประเภทอุปกรณ์ วิธีการบด สภาพแวดล้อมหรือบรรยากาศในการบด เครื่องช่วยบด ฯลฯ ไม่ต้องสงสัยเลย จำเป็นต้องให้ความสนใจกับอิทธิพลรวมของปัจจัยเหล่านี้ในการศึกษากลศาสตร์เคมี