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如何选择合适的研磨介质:锆珠、氧化锆珠、等

如何选择合适的锆珠、氧化锆珠、玻璃珠等

                                                            ------广州柏励司/邹宣棠

     随着物料的细度要求越来越高,砂磨机的使用也愈来愈普遍,而市场上的研磨介质也比较多,如何选择一种比较适合自身生产工艺和条件的研磨介质,是一件比较关键和费神的事。下面就以下几方面作简单的分析。
  一、 化学组成
  研磨介质按材料的不同可分为玻璃珠,陶瓷珠(包括硅酸锆珠、复合锆珠,氧化铝珠,稀土金属稳定的氧化锆珠等)、钢珠等。由于化学组成及制造工艺的差异决定了研磨珠的晶体结构,致密的晶体结构保证了珠子的高强度,高耐磨性和低吸油墨率等。各种成份的百分比含量的不同决定了研磨珠的比重,高比重为研磨高效率提供了保证;研磨珠的化学组成在研磨过程中的自然磨损对浆料的性能会有一定的影响,所以除了考虑低磨损率外,顾忌的化学元素也是要考虑的因素。如研磨磁带粉或其他电子元件浆料,金属Fe、Cu 等元素应避免,含有Fe2O3 或CuSO4 等成份的研磨珠就不在选择之列,故选择锆珠往往是此行业的普遍选择;如研磨农药、医药和生化方面,重金属为顾忌元素,而PbO为最常见的成分。
  总之,珠子的化学组成所决定的一些物理性能(硬度、密度、耐磨性)和本身的磨耗对浆料的污染情况是选择研磨介质要考虑的因素。
  二、 物理性能:
  1. 研磨介质的密度
  密度在通常的文件中是以比重(真比重)和散重(假比重)来表示,各种氧化物的分子量和百分组成决定了研磨的密度,常用的研磨介质的密度如表一所示。
  表一

类型
耐诺玻璃珠
硅酸锆珠
氧化锆珠
氧化铝珠
钢珠
赛诺铈锆珠
比重
2.5
4.1
6.0
3.7
7.8
6.2
散重
1.5
2.5
3.6
2.3
4.6
3.9
  通常情况下,比重越大的研磨珠,冲量越大,研磨效率越高,而对砂磨机的接触件(内缸、分散盘等)磨损相对比较大,所以浆料的粘度和流量的配合成为关健。低密度研磨珠适合低粘度的浆料,高密度的研磨珠适合高粘度的浆料。
  2. 研磨介质的硬度
  莫氏硬度(Mohs)和维氏硬度(Vickers)为常用的指标,硬度越高的研磨珠,珠子的磨耗率并不代表越低。常用的研磨介质及其他材料的硬度如表二所示。
    如从研磨珠对砂磨机的接触件(分散盘、棒销和内缸等)磨损情况来看,硬度大的研磨珠对接触件的磨耗大些,但可通过调节珠的填充量,浆料的粘度、流量等参数以达最佳优化点。
 
表二


  3. 研磨介质的粒径
  研磨珠的大小决定了研磨珠和物料的接触点的多少,粒径小的珠子在相同的容积下接触点越多,理论上研磨效率也越高;另一方面,在研磨初试颗粒比较大的物料时,例如对于100微米的浆料,D=1mm的珠子未必胜用,原因是小珠子的冲量达不到充分研磨分散的能量,此时应采用粒径较大的珠子。
备注:此文章发表在《南方涂饰》2001年第4期,广州柏励司保留此版权。
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