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浅议粉体粒度指标在各化工领域的应用.pdf

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浅议粉体粒度指标在各化工领域的应用.pdf

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文档介绍:该【浅议粉体粒度指标在各化工领域的应用 】是由【青山代下】上传分享,文档一共【4】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【浅议粉体粒度指标在各化工领域的应用 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。浅议粉体粒度指标在各化工领域的应用摘要:近几年十年来国内外超细粉体的历史与现状,各种常用制备技术的优缺点,超细粉体的主要性能指标及其应用领域和前景,指出了今后有关超细粉体制备技术研究,开发和应用的方法。关键词:粉末粒度、指标、评价、应用超细粉体是材料工业的新概念,其研究改进分级、分离工艺和表面改原料主要是非金属矿物。超细粉体加性处理和是提高粉碎效率、提高粉体工技术作为科学研究的重要组成部的性能指标和使用价值的有效措施。分,正在国民经济各部门中起到越来(2)经过分级的超细粉体最大粒径达越多的作用。到微米级的粒度范围,即可基本满足各相关行业新产品的使用要求。如能超细粉体在广义上是指从微米级经过努力达到亚微米级的粒度范围,到纳米级的一系列超细材料;在狭义产品的应用前景将会更加广阔。上是指从微米级(5μm以下)、亚微米级(100nm以上)的一系列超细材料。近几年来,我公司做了许多超细粉体加工试验和成批加工生产,积累了目前,在超细粉体加工行业已基本比较深刻的体会经验和体会。我们与形成的共识是:国内十多家超细粉体科研单位、设备纳米材料粒度直径100nm以下制造和粉体加工的企业建立了协作关系,取得了大量的技术数据。通过分亚微米材料粒度直径100nm~,~,在此提出与业内同仁交流与商榷:超细粉体及纳米技术以其特有的性质广泛应用于化工、轻工、能源、1、物理方法是普遍应用的超细粉体加冶金、建材、生物、制药、电子、航工方法空航天、光学、通讯等领域和行业,物理方法也叫机械加工法,是利用是当今新材料研究领域中最富活力、机械加工设备产生的压力和摩擦力或对未来经济和社会发展有着十分重要者机械设备中的液体空穴作用和气体影响的二十一世纪最有前途的材料冲击波所产生的压力来加工超细粉。(1)体。这种方法使用的设备和工艺比较超细粉体的传统加工法主要是对稳定,被加工材料在加工过程中不会粗粒物料用机械力使其破碎、粉碎,发生化学变化,产品粒度分布有一定最常用的设备有行星磨、振动磨、介规律。所以,目前在国内外的超细加质球磨、干式和湿式搅拌磨、气流磨工行业中,还比较普遍采用这种方法。等。无论是干法或是湿法的机械加工物理方法加工超细粉体的粒度分方式,都会遇到已细化的物料再团聚布一般呈现正态分布规律。下图所示的问题,难以获得高性能的超细粉料。的粒度分布曲线,便是最为常见的典仅仅用延长加工时间的方法无法使物型粒度分布曲线。料达到理想的超细粒度。查看详细说明图示曲线的粒度分布表得知,,其中有50%的颗粒日用化工、美保健等等行业,,90%,95%的颗粒直径小于水平分保证在一定范围,,98%的颗粒直径小于少量粗颗粒的影响。因此,。方法加工微米级超细粉体,目前仍然有非常广阔的市场。根据以上图表的数据,我们可以对该产品的粒度指标作出评价:2、粉体粒度的定义和检测方法直接影响到粒度指标的评价(1)最大粒径(或称:全通过粒径、Under、Allpass);粉体颗粒大小称颗粒粒度。由于颗粒形状很复杂,通常有筛分粒度、沉(2)平均粒径(或称:中位径、降粒度、等效体积粒度、等效表面积D粒径);50粒度等几种表示方法。筛分粒度就是(3)D粒径(或称90%通过粒径)颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸,;英寸()宽度的筛网内的筛孔数表示,因而称之为“目数”。目前(4)D粒径(或称95%通过粒径);标准,各个企业都有自己的粒度指标(5)D粒径(或称98%通过粒径)定义和表示方法。在不同国家、。行业的筛网规格有不同的标准,因此“目”的含义也难以统一。从以上图示的数据表明,机械加工方式得到的粉体粒度分布范围很宽,目前国际上比较流行用等效体积曲线延伸的末端距离峰值很远。可以颗粒的计算直径来表示粒径,以μm认为,由于只占百分之几的粗颗粒的或mm为单位。存在,使总体的粒的指标大大降低。我国通常使用筛网目数与粒径近年来,国内有不少科研单位和厂(μm)对照表。家在致力于将它进行超细加工,一些粉体材料粒度的检测可采用筛分单位已经能做到平均粒径在1μm以法、沉降法、电阻法、激光法、电镜下,但仍有少量大于10μm粗颗粒。法等多种方法。每一种方法都有各自按照严的格定义,这样的产品的粒度的特点,检测结果也可能会有差异。指标,仍然未能达到微米材料的档次。(3)对于粒度较细或比重较小的颗粒,采在对粉体粒径有严格要求的纺织化用后三种方法的检测结果比较可靠。纤、超细喷涂等行业中,难以排除粗例如,我们通常加工最大粒径约为颗粒使许多性能良好的新材料的推广15~20μm的产品,这几种仪器测量结应用受到了制约。果虽有差异,但相差不是很大。如果为把极少量的粗颗粒加工到限定用沉降法测量,可能会产生较大的测的规格范围,要多付出很高昂的加工量误差。成本。因此,排除极少数超标的粗颗颗粒群体通常由大量大小不同的粒,提高超细粉体质量指标的技术关颗粒组成。按粒径大小分为若干级数,键。表示出每一个级数颗粒的相对含量,虽然如此,在其它诸多行业——例称为微分分布;表示出小于某一级数如涂料、塑胶、陶瓷、造纸、水处理、颗粒的总含量,称为累积分布。最大粒径是粒度分布曲线中最大加工的技术现状远未能满足日新月异颗粒的等效直径。平均粒径是粒度分的新兴产业的需求,目前在加工处理布曲线中累积分布为50%时的最大颗方面仍存在许多尚未解决的难题。粒的等效直径。D粒径、D粒径、D909598从机械方式粉碎过程和微粒运动粒径分别是分布曲线中累积分布为的力学的角度看,可认为粉碎微粒以90%、95%、98%时的最大颗粒的等效直及微粒团聚的过程类似一种可逆反应径。过程,即:分析图示的粒度分布曲线可以看原料─→粗颗粒─→粉出:如果以最大粒径来衡量粉体的等碎─→细微化─→细颗粒─→产品级,可标为16μm或800目全通过。如果以D粒径(或“90%通过粒度”)└←─粗大90来表示,粉体的等级可提高到6μm或化←──团聚←──┘(4)2000目。如果以D粒径(或“平均粒50当粉碎和团聚的反应速度接近相径”、“中位径”)来表示,粉体的等时,两个方向的反应流程趋向平衡,,几乎不会再目。由此可见,选择不同的积累分布有更多新的微粒产生。此后,即使是数据来表示粒度指标,会得到差异极继续延长加工时间,也不可能提高超大的不同概念。细粉的出产率。在此再举一个例子,有一批超细粉为了获得更多的超细粉,通常采用体检测数据如下图所示。按照粒度分两种办法:一是对粉体表面进行改性布表取得数据,,防止超细粉的团聚;二是将混(或4000目全通过),如要突出宣传合粉体中的超细粉在团聚之前及时分效果,也可以改变为D粒径为90离出来。因此在超细粉碎过程中,(或8000目)、平均粒径为细分级就成为非常重要的一个环节。(或12500目)的粒度指标。由于缺少大型的高细度分级设备,目由此推理,如想知道某一种超细粉前非金属材料超细粉体产品很难在合是否达到几千目甚至是一两万目的细理的成本条件下达到较高的细度水度,就要认真了解使用什么类型的设平。备加工,是小样试验还是成批生产随超细粉的分离可分为湿法和干法机抽样,用什么方法检测,更要了解两,类动力可以是水力或风力。高效是在哪一级积累分布取得的粒度数的分级机有一级、二级、三级选粉装据,才能了解这批粉体材料的真实质置等多种形式,能使粗颗粒回流,细量指标。粉及时得到分离,保证产品达到粒度3、分级和分离技术式超细粉体加工技合格、节约能耗的目的(5)。经过分级术的关键问题的粉体最大粒径可达到微米级,已能基本满足相关行业普通产品的使用要随着相关行业的技术进步,超细材求。料的广泛应用促使超细粉体行业迈上了新的台阶,对粉体提出细度要求的粉体表面改性处理是对超细加工同时,对粒度分布也提出了严格的限后的粉体材料进行表面处理,使其能制。业内人士逐渐摒弃了过去认为几够作为工业填料与其他原料之间形成百目就是超细粉、中位径就是质量指良好的相容性,提高超细粉体的使用标的传统观念,已经意识到超细粉体价值。在非金属矿物材料的各种超细加报,1998,(2):129-137工方法中,干法研磨是实现矿物颗粒(4)郑水林,超细粉碎原理、工艺设备及应微细化的主要手段,适合于超细粉体用,北京:中国建材工业出版社,1993的大规模工业化生产,而且能够增加(5)刘新宽等,无机材料学颗粒表面的活性,有利于后续的表面报,1999,(4):689-691改性和超细粉体的多用途推广应用。(6)李竟先,陶瓷工业机械设备,广州:华南湿法加工的超细粉体浆料必须经过脱理工大学出版社水干燥后才便于包装存储和长途运输。(6)由于采用现有的普干燥设备进行干燥处理时会产生比较严重的团聚现象,而且在后续的分散过程中无法恢复到湿法浆料产品的细度,因此我国涂布级超细干粉生产还是超细加工行业目前面临的一个重要课题。4、根据需求选择合理的粒度指标是降低成本的最佳决策纵观以上所述的情况,我们可以得到这样几个概念:(1)机械方式是目前加工非金属材料超细粉体比较合理和常用的加工方式;(2)机械方式加工超细粉体最理想的粒度是以微米级或接近微米级为限度;(3)在现有设备基础突破微米级的极限范围,会极大幅度提高加工成本。因此我们认为,在选用超细粉体的时候,一定要按照不同的用途拟定需要粉体粒度指标。该严格要求的决不含糊,可放宽尺度的不必盲目追高,更不要被某些不说明质量标准定义和检测方法的夸大宣传所误导,而是应该根据不同行业对粉体材料有不同的粒度要求,按照合理的性能价格比来选择合理的超细粉产品参考文献(1)Fayedme,Ottenl,粉体工程手册,北京:化学工业出版社,1992(2)朱履冰,表面与界面物理,天津:天津大学出版社,1992,4(3)田明等,无机材料学