以前國內(nèi)粉體市場上絕大多數(shù)產(chǎn)品對粉體后處理要求不高，普通的方法就能得到粉體所需的要求。但隨著粉體行業(yè)競爭日益激烈，許多粉體企業(yè)正在不斷朝著納米粉體方向發(fā)展，以前用于的得到粉體方法已不太適用。尋找制備納米粉體的方法以成了企業(yè)的的一關(guān)健所在。
目前為止，企業(yè)界是以物理機(jī)械研磨方法以得到納米級粉體為主。 即干法研磨和濕法研磨，對納米粉體制造廠而言，當(dāng)然希望以干法研磨方法來得到最終納米粉體。但若以機(jī)械研磨方式研磨粉體時，在研磨過程中，粉體溫度將因大量能量導(dǎo)入而急速上升，且當(dāng)顆粒微細(xì)化后，如何避免防爆問題產(chǎn)生等均是研磨機(jī)難以掌控的。所以濕法研磨得到納米粉體是最有效且最合乎經(jīng)濟(jì)效益方法。它避免了化學(xué)法納米粉體制造方法的高成本，也避免了機(jī)械法中干法研磨細(xì)度難以達(dá)到納米級粉體的不足。一般干法研磨粒徑只能研磨到8um。8um以下粒徑，就必須使用粉體濕式研磨。
那么什么是粉體行業(yè)濕法研磨？所謂濕法研磨即先將納米粉體與適當(dāng)溶劑混和，調(diào)制成適當(dāng)材料。為了避免于研磨過程中發(fā)生粉體凝聚現(xiàn)象，所以需加入適當(dāng)分散劑或助劑當(dāng)助磨劑。若希望最后納米級成品為粉體而非漿料，則需考慮到如何先將漿料中的大顆粒粒子過濾及如何將過濾后的漿料干燥以得到納米級的粉體。所以，當(dāng)以濕法研磨方式得到納米級粉體時，如何選擇適當(dāng)?shù)娜軇?、助劑、過濾方法及干燥方法將也影響到是否能成功地得到納米級粉體。
粉體濕法研磨能否成功地達(dá)到研磨或分散目的，主要靠研磨介質(zhì)（鋯珠）大小及材質(zhì)之選擇是否得當(dāng)。所選擇之研磨介質(zhì)需為0.1-0.4 mm或以下。同時，為了讓那么小的研磨介質(zhì)能夠在研磨過程中不受漿料于主軸方向移動的推力影響而向前堵在濾網(wǎng)附近而導(dǎo)致研磨室因壓力太高因而停機(jī)，其攪拌轉(zhuǎn)子線速度需超過10 m/sec 以上。同時，漿料粘度控制調(diào)整到100 cps以下，以便讓研磨介質(zhì)運動不受漿料粘度影響。同時，漿料的固體成分也需控制在35％以下，以防止研磨過程中因粉體比表面積之增加而導(dǎo)致粘度上升而無法繼續(xù)使用小磨球。當(dāng)然，為了避免0.3-0.4mm磨球從動態(tài)分離器流出研磨室或塞在濾網(wǎng)上，所以濾網(wǎng)間隙需調(diào)整到0.1 mm。
為了快速達(dá)到粉體濕法研磨粒徑要求且使研磨機(jī)可以正常地運轉(zhuǎn)，所需控制的法則及參數(shù)如下：
1、依照所需粒徑要求選擇適當(dāng)?shù)难心ソ橘|(zhì)。若需達(dá)到納米級要求且避免研磨介質(zhì)損耗，選莫氏硬度越大越好，研磨介質(zhì)表面需為真圓，沒有孔隙，大小為0.05-0.4 mm。研磨介質(zhì)越小，則研磨效果越好，所需比能量值也會越小。 研磨介質(zhì)選擇適當(dāng)與否將會決定能否成功地研磨到所欲達(dá)到粒徑要求。
2、依據(jù)研磨介質(zhì)大小及漿料黏滯性調(diào)整適當(dāng)?shù)臄嚢柁D(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。一般納米級研磨，轉(zhuǎn)速需達(dá)12.5 m/sec以上。
3、控制研磨漿料溫度。一般納米級漿料的研磨溫度需控制在45℃以下。影響到漿料溫度的主要參數(shù)為控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、研磨介質(zhì)充填率、研磨桶熱交換面積大小、冷卻水條件及流量
4、依據(jù)研磨介質(zhì)大小選擇適當(dāng)動態(tài)分離系統(tǒng)間隙。一般間隙為磨球直徑的1/2～1/3。
5、調(diào)整泵轉(zhuǎn)速。在研磨桶可以接受壓力范圍內(nèi)，泵的轉(zhuǎn)速越大越好。如此，可以在同一研磨時間內(nèi)增加漿料經(jīng)過研磨機(jī)研磨次數(shù)以得到較窄粒徑分布。
一般要得到納米級粉體，均需利用研磨機(jī)研磨數(shù)十次，甚至上百次才可以達(dá)到納米級粉體。為了節(jié)省人力及有利于自動化及無人化操作，筆者推薦使用循環(huán)式操作模式做納米級粉體研磨。循環(huán)桶槽需有熱夾套層的設(shè)計以增加研磨效率。
若欲滿足細(xì)、快、污染更少、 納米級粉體濕法 研磨要求，需滿足下列條件：
1、先認(rèn)清研磨材料的特性與產(chǎn)品要求。
2、根據(jù)材料特性要求找到適當(dāng)研磨機(jī)與之匹配的研磨介質(zhì)。
3、匹配適當(dāng)配套設(shè)備，如冰水機(jī)、壓縮空氣機(jī)、預(yù)攪拌機(jī)、盤式預(yù)磨機(jī)及移動物料桶等。
4、找到合適產(chǎn)品的助劑與工藝流程。
5、與上、下游有完善的溝通，以便調(diào)整最佳配方與研磨條件，提高納米粉體相容性。
若欲有效率地得到納米級粉體分散研磨，大流量、小磨介已成為不可或缺的法則。
