滑石粉超细粉碎过程物理化学性质的变化

添加人：admin 发布时间：2016/1/18 10:05:22 来源：中国破碎机网

　　超细粉碎是物料深加工的重要手段，其主要目的是为现代工业，特别是高新技术产业提供高性能的粉体产品。许多研究表明。作者曾对滑石粉超细粉碎过程的结构变化进行了分析。本工作主要研究超细粉碎对滑石粉Z电位、白度、热效应和润湿热等物化性质的影响。
　　1实验用搅拌磨超细粉碎滑石粉（一325目100%）介质为把mm的氧化锆球磨矿浓度为55%，球料比为4细磨至一定时间后取样，经抽滤、烘干，即可用于检测。粉体Z电位由Zetaplus―ZetaPotentialAnalyser检测。用ZBD型白度仪测试粉体的白度。
　　―1差热分析仪（升温10C/min）进基金项目：湖南省优秀博士学位论文基金资助项目（编号2⑴114）。
　　行粉体的差热分析（DTA）润湿热由法国SETRAMC80微量热计测定。用SKC―2000型光透式粒度分析仪测试粉体的平均粒径（d50）。
　　2结果与分析2.1粉体的Z电位超细粉体的物理化学性质与其应用密切相关，它直接影响超细粉体的吸附、润湿、表面能及其它表面行为。滑石粉经超细磨后粒度不断细化，比表面积不断增大（见表1）除了粒度变小外，通过测试粉体的Z电位可以看出，滑石粉粒度越细，其表面动电位（Z电位）负值更大，说明在同一pH值条件下，细磨后滑石粉表面性质更活跃，表面活性更强。
　　如//义m 2.2粉体的白度白度是超细粉体特别是工业矿物超细粉体一个十分重要的性质，它直接关系到其在造纸、油漆涂料及复合材料中的应用效果。经过超细粉碎后，滑石汾体的白度比原矿提高了近3个百分点（见）。这可能是因为随着细磨的进行，粒度减小，比表面积增加，表面活性增大，粉体的反射率变大，并且粉体颗粒表面的孔隙减少，使白度提高。2.3粉体的DTA分析从中可以看出，滑石粉经过超细粉碎后，其特征峰向低温方向移动，由原矿的815 904°C分别降至791，877改善了粉体的热效应，这也充分解释了超细粉体能降低材料烧结温度的原因。
　　粉体熔点下降的程度可用下式来表示：超细粉体主要用于现代新材料的制备，熔点降低、表面活性提高，可简化生产工艺，改善材料性能。超细滑石粉在滑石瓷、复相陶瓷、滑石基功能陶瓷和聚合物复合材料加工中已表现出优异的特性曾用黄铁矿、方解石和菱镁矿作原料，在“量热磨机”内细磨，测定了磨细前、后物料溶解热的变化，以后一直没有这方面的报道。事实上，研究粉体润湿热随超细磨的变化对了解其活性具有重要意义。
　　实验考察了水对原矿滑石粉和搅拌磨超细粉碎2h后的超细滑石粉的润湿热变化（见），可以看出细磨后水对粉体的润湿过程比较强烈，而原矿则相对缓慢。从表2润湿热的变化值中很明显，超细粉碎大大提高了粉体的活性。
　　表2超细粉碎对粉体润湿热的影响超细滑石粉的动态热流曲线3超细粉碎过程的热力学搅拌磨的超细粉碎增大了粉体的比表面积，输入能量中的一部分转化为新生颗粒的内能和表面能。粉体受到外力的作用，首先产生变形，内能增加，如果这时粉体的体积不变，则内能的变化为如果粉体的体积在此过程中发生了变化AV则有AU=TAS=PAy+AA（3）其中：为自由能；U为内能为熵；T为温度；S为变形应力；P为颗粒所受的压力；Al为颗粒线性尺寸的变化；AA为产生变形所需的机械功。
　　物料超细粉碎时，其自由能的变化最大其中：为温度变化区间At内的平均比热容；Ef为产生单位新表面积所需的能量；AF为因超细粉碎所产生的新表面积。
　　由于内能和表面能的增加，加上机械激活等作用，经过超细粉碎后粉体的性质均会有不同程度的变化。
　　4结论滑石粉经超细粉碎后，粉体除粒度减小、比表面积增大外，其活性和表面电性也发生变化，白度提高了3个百分点，Z电位负得更大，同时降低了粉体的DTA特征峰值，使脱OH+的温度降低了20°C，粉体活性明显提高。
　　（2）超细粉碎过程粉体热力学特性与其性质变化密切相关。