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气流磨粉碎颗粒分析
发布日期:2022-01-21 12:40   来源:未知   阅读:

  许高村农村候车亭“微改造” 便民服务“大提升”坚果礼盒能吃能玩 国潮文创搅热市场 线上线下打。做一个PPT遇到了超声速的气流研磨技术,但是查询相关资料比较少,查到了这篇,所以把相关资料整理上传了上来,老文献了,可能和制药技术相关性不是很强,但是应该也有一定的参考价值。

  为了分析超细粉体颗粒冲击破碎时颗粒破碎与颗粒材料性质之间的关系, 运用 应力波理论及颗粒材料结构特性对气流 磨 粉碎进 行了定性分析。采用 F J C一 5气 流 磨 对 8 种 晶 体 及 非 晶 体 材 料 进行超细粉碎并用 SSX一5 50 电子扫 描显微镜 分 别 对 8 种超 细 粉体 颗粒 进 行形貌观察。分析发现晶体 颗粒的破碎与其晶 格构造 特点 密 切相 关,被粉碎 颗 粒 形 状具有相应明显的晶体特点; 非晶体颗粒的破碎则具 有很大的随机性,颗粒形状无明显几何特点,无晶界可循。

  运用气流磨生产超细粉是一种重要 的物理生产 法,它利用 高 速 射 流 ( 3 0 0一5 0 0 n l / S) 赋 予被 粉碎颗 粒极 高 能 量, 使 颗 粒 之 间通过 自身 的 撞击、气 流 对物料 的冲击剪 切 以 及 物料 与 其 他 部 件 的 冲击、摩 擦、剪 切 而 使物料 得 以 粉碎。这 其 中,以 颗 粒 之 间的撞击 为 主 要粉碎 方式。由 于 这一特 点,使 得 被 粉碎颗粒 相对 其 他机 械 粉碎 法受 摩擦 的 作 用 影响较 小,从而 能较 好 地 体 现 出 材 料原 始 破 碎 的特 点。

  气流磨粉碎是以颗粒的告诉碰撞为主要方式,由于这种作用的瞬时性,使冲击力以应力波的形式在颗粒中传播,在材料的自由障其倍面、内部裂纹或晶界附近产生很大的拉伸应力以致断裂,并且颗粒的破坏首先发生在材料结合强度的薄弱处。由结晶学理论指导,晶体材料是由许多一定形状的晶粒通过晶界连接而成的多晶体系,晶体材料的破坏通常也是由于晶界的滑移分离而产生的。以滑石晶体为例,晶体 结构 中硅氧 四 面体 以 3 个角顶相 连 在平 面上 延 伸成层,形成 连续 的顶超六方 网 状 层,每两个六方网状层,每两个六 方网状层的活性氧相对排列, 其间以一层八面 体连接成的氢氧镁石层联结着构成双层单元隔呈价层结构,见图1。

  此时,单元层内电荷已 达到 平 衡, 并通过 离 子 键 或 共 价 键 牢 固 结 合。而 对 相邻 单 元 层 而言,由 于 层 内 电 荷 平衡,故层 间结 合 力 远 小 于 共价 键或 离 子 键,只 能 靠 微弱 的 分 子间引力 相 吸,层 间结 合不 牢。当 这种材 料 内有高速 冲 击 载荷作用 时,层 间结 合 相 对层 内 结 合更容 易 因 冲 击载 荷产 生 的拉应 力首 先 受 到 破 坏,从 某 种 程度上 看,也 就 导 致 了 晶 体 材料 破 坏 时 的 方 向性。对于非 晶 体 颗 粒,由于它不 具有 晶 体 点 阵,也 就 不 存 在 类似 晶 粒各 向异 性 的 特点。当 冲 击载 荷作用 时,其 断裂 的 发 生 依 材 料 的 内部缺 陷具 有随 机性。

  本 文 中 的 实 验 材 料 均 由 气 流 磨 粉 碎 方 式 生产。材料 共有8 种:有 机玻璃、滑石粉、硅灰 石、石墨、复 印 粉、重钙、云 母、陶 瓷。电 镜扫 描 照 片 见 图2一9。

  从 电镜 照 片 可 以 看 出,有 机 玻 璃 是 高 分 子 材料,微 观 结构 呈 无序 排 列;复 印粉 是 由树 脂 磁粉 和色粉 等 组成,具 有 高 分 子材 料 的特性,其超 细粉 颗粒形 状 不仅很 不 规 则,而 且 还 体 现在 几 乎 所 有 颗粒都 不 存 在 沿晶 体薄 弱 方 向 或 晶界断裂 的界 面,这 也证 实 了 非 晶 体 材 料颗 粒破碎 具有 随 机 性 的特 点;

  硅灰 石颗粒 呈 针状, 后3种 材 料 颗粒 则 呈 片 状, 它们的 共 同点 是 其颗 粒 破 碎 表 现 出一 定 的 方 向性; 云 母属 单 斜 晶 系,形 成 六 方 形 或 菱 形 的片 状 或板 状 晶体, 有 时形 成 假 六 方 柱状 晶 体, 其结 构 特点 是:平行于 ( 0 0 1 ) 方 向 极 完 全解 理, 平行 于 ( 1 1 0 ) 和 ( 01 0 ) 方向不完 全 解 理。

  其 他 几 种材 料 如硅 灰石、滑 石、石 墨 也 是 由 于其 晶 体 结 构 存 在 某些相 对 薄 弱 的 方 向,因 此,在冲击 载 荷 作 用 时,容易 在 这 些 方 向发生 断 裂 而 形 成 片状 或 针 状 结 构, 见 图 1 0。对 颗粒 断 面 形 状 的观 察 可以看到, 其 形 状 随 机且 多 样, 但 这 种 多 样 不 同 于 有机玻 璃 颗 粒 , 从这 些 晶 体 颗 粒 上 很 容易 找到 晶界断裂 的 痕迹。这 可 以 理解 为 颗 粒 在 高 速 碰撞 的 作 用下,沿 晶 界 裂 纹扩 展 而 形 成。

  重 钙 粉 碎 颗 粒没 有形 成 像 云 母、石墨、滑石 等 那样 的颗 粒 特 征,但 它也不 同 于 有机 玻 璃,这 说 明重钙 这 种 晶 体 由 于 没 有像 石 墨 和 云 母 晶 体 那 样 的相对 薄 弱 方 向,导 致 其 破 碎 是 空 间 方 向 的 随 机 断 裂,这 也 说 明 其 颗 粒 形 状 的无 规 则 性 和 颗粒 边 界 的 相对规则 性。

  从 陶瓷颗 粒 扫 描电 镜 照 片难 以 看 到那 种 体现 陶瓷 脆 性 断裂 的 特 点, 其 颗 粒 形 状 兼 具 晶 体颗 粒 和 非晶 体 颗 粒 的 特 征。由于 陶瓷材 料 是烧 结 而 成 得,其组 成 复 杂,既 有晶 相 的 晶 体 颗 粒,也 有 玻 璃相存 在的组 织。另 外, 由 于 是 烧结材 料, 所 以 陶 瓷 材 料 比 别的 材 料 存 在 更 多 的 气相 组 织。

  通 过 前面 的 讨论 可知,由 于 玻璃 相非 晶 体 组 织 的 存 在, 使颗 粒 的 破碎 更具 有 随机性,而且 , 由 于 玻璃 相 组织 相对 晶 体 来 说 是薄弱环 节, 因 此, 陶瓷 颗 粒 的 破 碎 也就 带有较 明 显 的非 晶 体 颗粒 断裂 特 征,气 相 组织 的 存 在使陶 瓷颗 粒的 破 裂 更 加 复杂。气 相组 织 在此 可 视 为缺陷。

  通过 对 8 种 不 同非 金 属 材料 气流磨 粉 碎 颗 粒 的观察分析, 定性 分 析 了 晶 体 材 料、非 晶体 材 料、晶相及 非 晶 相 混合结 构 材 料 颗 粒 的 破 碎 特 点。得 出的 结论 是 晶 体 结构 对 气流 粉 碎 颗 粒 形 状具 有 决 定 性 的影响。

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