片状锌粉制备的理论分析

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1、片状锌粉制备论分析采用机械粉碎法制备超细粉体的理论，仍是星r在给定的应力条件下•研究颗粒的断裂、颗粒的破碎状态.颗粒的倚捕以及新增衣曲的特件等问题。这方面的研究国内外报导很参，有些已十分成熟。2.2内部无动件微轧粉碎的基本原理2.2.1粉碎原理概述粉碎操作的完成主要是山物料的运动和受力情况所决定的，亦即物料必须运动到机内的某一区域受力而破砰.闻此lx域彼称为仃效粉碎区.仃效粉肝区4整个粉碎腔内仅占小部分。在球磨机中,物料在相邻的两个球磨介质间受力.该接触区就是所谓的有效粉碎区°堪于这一点，首先对球

2、解机中颗粒被粉碎的怙况进行如下的分析：在球弊机中.由微仇球体施力的被粉碎物料颗粒床是无约束的.因此在粉碎过程中.一部分物料被挤丿k逸散.只和很少•部分的物料被球与球间的界血所捕获。球⑺求何捕获颗粒的范围决定『球磨机中颗粒被粉碎的有效区的大小.该有效区亦称活性区。该区域集中体现了颗粒粉碎过程的受力情况，如图2・1所示。图2・1球与球之间的有效粉碎区Fig,2.1Effectivecrushingzonebetweenballandball硏究表明.处j:有效粉碎I*的物料被粉砰程度卞要収决j:受力物

3、料所吸收的能血图2.2列出了无约束颗粒在不同儿何形状介质的作用下，真能量利用及吸收的状况.图中阴影部分代表颗粒被粉碎的有效粉碎区。巨(a)板•板(b)板•球(c)球•球(d)球•球图2.2物料在不同形状介质作用下的状况Fig.2.2Materia)conditionunderactionofmediumindifferentshapes从实验研究结果中发现，在能量吸收一定的情况下，不同形状介质下的粉碎有效区内，被粉碎的颗粒的能虽利用率人体相同。山此可见，在有效区内颗粒被粉碎时的能量利用率与介质的儿

4、何形状无关。换言在物料所吸收的能虽相同的情况下，无论采用何种形状的介质，粉碎过理物料的能量利用率相同。但是，颗粒在不同形状介质作用下吸收能量是存在差异的，研究结果显示，如果在不同几何形状下，对有效区內的颗粒施加压力，将压力从0.7MPa提升到35MPa时，对于板•板形状，有效区的颗粒吸收的能呈从O.2J/g提高到2.0J/g,而球•球形状，其能量吸收仅从O」J/g上升到0.2J/go原因在于后者有效区内的部分物料在挤压作用卜•往往会逸散出公，而前者没冇这类问题，可以说，球•球间粉碎颗粒的百分率较低

5、。山此也町以看出，除机中有效区对颗粒被介质捕获的悄况是影响粉碎效果的关键因索。在实际应用中，磨机中采用杆状、小球介质的研磨介质依据就在于此。针对本论文实验中采用的球形介质，下文对球•球形状进行具体分析。由图2」可知，球•球间颗粒粉碎的有效区面积Va为：(2-1)4式中—有效去球与球之间的平均距离；d—球的直径。角度5的大小可确定图中阴影的狭窄部分，确定g前需要考虑到既球接近时，那些没有被捕获的颗粒是如何被挤出的。有可能是由于颗粒间的相互作用或外加的颗粒间的流体拖拽力所引起的，在湿磨法中拖拽力的作用

6、尤为显苦。対于上述颗粒间的相互作用情况，应根据以下三种状态进行区分，即(1)单颗粒层受力：(2)颗粒床受力；<3)介于前血两种状态之间的受力。对于(D状念.只要摩擦作用能使颗粒保持在5角度范用内即可，-般而言，a0的范围为0.27.35,山此來倔定球•球间物料颗粒的捕获区域。值得一提的是，在确定球•磨体对颗粒的捕获I讨，球间流体拖拽力对超细粉碎赖粒的作用不能忽视，这点在湿式粉碎中尤为重要：对于(2)状态，通常状况下，血的范围为0.08-0.12；状态(3)的oo值在状态(1)和(2)之间，通过实践

7、经齡可获知。222微轧介质间的压力强度及颗粒的吸收能笫数情况下介质感均会采用球形微轧介质，磨球间的应力强度变化范囤取决于育效区的大小和磨球移近时的动能。有效区颗粒的吸收能En与单位体积的曆球动能&3、磨球体积％与有效区体积匕之比畑匕、颇粒密度卩用及颗粒床中颗粒层的空隙率％之间的关系，可由下式表示：耳=為（人/乙）［几（1-6）「（2-2）原则上可用磨球的位能來表示，其髙度为除机内腔直径D乘以相应的系数若磨球的密度为內，加速度因子为z,则E必为：式中L重力加速度。对于一般普通卧式球磨机，加速因子尸1

8、，疋可认为与磨腔内径D与磨球直径d之比即DM大小无关，d一股取0」左右，V^VA及颗粒空隙率臥可根据实际工况测算。在实际应用中，根拥球磨不同的形式，上述公式中的系数｛也会有所不同。对于搅拌磨，务项可山立新加速度2u2/Dr來代替，这里的"为周向速度，为搅拌器直径•的表达式町写为：瓦厂g（2D/5）/几（2-3）G=0.01（q/D）=0.8）一般而言，振动磨的微细化过程能量与球濟机的相同，但应用循环的频率较高，因此振动磨具有释能密•度高、粉碎速度快的特点㈣；而行星磨和搅拌磨的能量利