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湿法研磨和干法研磨对比

作者:admin日期:2020-10-03阅读
湿法研磨即先将纳米粉体与适当溶剂混和,调制成适当材料。为了避免于研磨过程中发生粉体凝聚现象,所以需加入适当分散剂或助剂当助磨剂。若希望后纳米级成品为粉体而非浆料,则需考虑到如何先将浆料中的大颗粒粒子过滤及如何将过滤后的浆料干燥以得到纳米级的粉体。所以,当以湿法研磨方式得到纳米级粉体时,如何选择适当的溶剂、助剂、过滤方法及干燥方法将也影响到是否能成功地得到纳米级粉体。
 
    粉体湿法研磨能否成功地达到研磨或分散目的,主要靠研磨介质氧化锆珠)大小及材质之选择是否得当。所选择之研磨介质需为0.1-0.4 mm或以下。同时,为了让那么小的研磨介质能够在研磨过程中不受浆料于主轴方向移动的推力影响而向前堵在滤网附近而导致研磨室因压力太高因而停机,其搅拌转子线速度需超过10 m/sec 以上。同时,浆料粘度控制调整到100 cps以下,以便让研磨介质运动不受浆料粘度影响。同时,浆料的固体成分也需控制在35%以下,以研磨过程中因粉体比表面积之增加而导致粘度上升而无法继续使用小锆珠。当然,为了避免0.3-0.4mm锆珠从动态分离器流出研磨室或塞在滤网上,所以滤网间隙需调整到0.1 mm。

干法和湿法研磨
    为了快速达到粉体湿法研磨粒径要求且使研磨机可以正常地运转,所需控制的法则及参数如下:
 
    1、依照所需粒径要求选择适当的研磨介质。若需达到纳米级要求且避免研磨介质损耗,选莫氏硬度越大越好,研磨介质表面需为真圆,没有孔隙,大小为0.05-0.4 mm。研磨介质越小,则研磨效果越好,所需比值也会越小。 研磨介质选择适当与否将会决定能否成功地研磨到所欲达到粒径要求。
 
    2、依据研磨介质大小及浆料黏滞性调整适当的搅拌转子转速。一般纳米级研磨,转速需达12.5 m/sec以上。
 
    3、控制研磨浆料温度。一般纳米级浆料的研磨温度需控制在45℃以下。影响到浆料温度的主要参数为控制转子转速、研磨介质充填率、研磨桶热交换面积大小、冷却水条件及流量
 
    4、依据研磨介质大小选择适当动态分离系统间隙。一般间隙为锆珠直径的1/2~1/3。
 
    5、调整泵转速。在研磨桶可以接受压力范围内,泵的转速越大越好。如此,可以在同一研磨时间内增加浆料经过研磨机研磨次数以得到较窄粒径分布。
 
    一般要得到纳米级粉体,均需利用研磨机研磨数十次,甚至上百次才可以达到纳米级粉体。

干法研磨指进行研磨作业时物料的含水量不超过4%,而湿法研磨则是将原料悬浮于载体液流中进行研磨,适当添加分散剂等助剂帮助研磨进行。湿法研磨机时物料含水量超过50%时,可克服粉尘飞扬问题。在食品加工上,研磨的物料经常作为浸出的预备操作,使组分易于溶出,故颇适于湿式研磨法。但湿法操作一般消耗较干法操作的大,同时设备的磨损也较严重。

干法研磨机研磨粉体时,粉体的温度会因大量的导入从而导致急剧上升,且当粉体颗粒细化后,如何避免防爆问题产生等都是研磨机难以掌控的。所以湿法研磨方法就应运而生,用湿法研磨机研磨得到的粉体是有效且合乎经济效益的方法。它避免了化学纳米粉体制造的高成本,也避免了机械干法研磨细度难以达到纳米级粉体的不足。一般干法研磨粒径只能研磨到8um左右,要是想达到更细或纳米级的就得用湿法研磨了。
 
干法研磨指进行研磨作业时物料的含水量不超过4%,而湿法研磨则是将原料悬浮于载体液流中进行研磨,适当添加分散剂等助剂帮助研磨进行。湿法研磨机时物料含水量超过50%时,可克服粉尘飞扬问题。在食品加工上,研磨的物料经常作为浸出的预备操作,使组分易于溶出,故颇适于湿式研磨法。