不同介質(zhì)的陶瓷研磨球

在超細(xì)粉碎設(shè)備的使用中，研磨介質(zhì)的選擇是一個(gè)非常重要的問題，它決定了粉碎過程中的成本和粉碎效率的高低以及粉碎后產(chǎn)品的品質(zhì)。市面上常見的研磨介質(zhì)有玻璃球、硅酸鋯球、鋼珠、氧化鋁球、氧化鋯球等。正確選用研磨介質(zhì)和助磨劑是提高攪拌磨超細(xì)粉碎效率、降低綜合成本、提升產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。

天然球石研磨介質(zhì)主要是指硅石、海卵石和鵝卵石等天然形成的物質(zhì)。這是陶瓷工業(yè)最早使用的陶瓷研磨介質(zhì)，是一種以二氧化硅為主要成分的火成巖，屬低密度磨介，質(zhì)地致密，抗沖擊能力較好，磨耗穩(wěn)定，表面光滑，無需表面拋光處理，價(jià)格低廉。缺點(diǎn)是磨耗較大，研磨效率低，容易造成瓷胎中的游離石英增多，使莫來石含量下降，從而降低瓷體的熱性能和強(qiáng)度，對(duì)鎂和鋁質(zhì)強(qiáng)化瓷影響尤甚。

近年來，隨著高品位的天然球石正日益枯竭和陶瓷工業(yè)的迅速發(fā)展，天然球石研磨介質(zhì)己基本被人造研磨介質(zhì)所取代。

SiO₂研磨球有天然的瑪瑙球和石英制成的玻璃小球。天然瑪瑙研磨球價(jià)格昂貴，難以用于陶瓷生產(chǎn)行業(yè)，僅用于實(shí)驗(yàn)和一些特別行業(yè)，用量非常少。用于研磨用的石英玻璃球，密度小，磨耗高，研磨效率低，易脆碎，除用于石英粉體的研磨和一些特殊粉體研磨外，其它陶瓷粉體的研磨均不使用石英玻璃磨球。^[2]

Al₂O₃研磨介質(zhì)球是以Al₂O₃為主要成份的陶瓷球，也叫Al₂O₃瓷球。由于Al₂O₃陶瓷具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、耐沖擊等優(yōu)良性能，因此Al₂O₃瓷球被廣泛用于白色水泥、選礦、陶瓷、電子材料、磁性材料、以及涂料、油漆等行業(yè)的原材料的粉磨加工，是一種優(yōu)質(zhì)的研磨介質(zhì)。

Al₂O₃瓷球根據(jù)其氧化鋁含量可以分為99瓷、95瓷和75瓷，其Al₂O₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為99%、90%和75%。Al₂O₃含量越高，其瓷球的硬度越大，耐磨性越好。隨著我國陶瓷行業(yè)的發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，Al₂O₃瓷球以其優(yōu)異的性能、優(yōu)良的性價(jià)比和顯著的節(jié)能效果，已替代天然球石得到了廣泛應(yīng)用。^[3]

ZrSiO₄研磨介質(zhì)球是以ZrSiO₄為主要原料制備的ZrSiO₄瓷球，其ZrO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在65%~68%或更低。ZrSiO₄瓷球主要用于ZrSiO₄原料的超細(xì)研磨，可提高ZrSiO₄含量，有適宜的性價(jià)比，是ZrSiO₄(鋯英砂)超細(xì)研磨的首選磨介。

但由于其磨耗大、強(qiáng)度低，因而缺乏良好的市場(chǎng)推廣前景。取而代之的是性能更加優(yōu)良的ZrO₂研磨介質(zhì)。

ZrO₂研磨介質(zhì)球指添加穩(wěn)定劑、ZrO₂含量達(dá)到90%以上的ZrO₂陶瓷球(以下簡稱為ZrO₂瓷球)，不同于上面提到的ZrSiO₄研磨介質(zhì)。相比于Al₂O₃瓷球，ZrO₂瓷球具有更高的耐磨性和研磨效率。

ZrO₂瓷球是一類用量很大、應(yīng)用面很廣的產(chǎn)品，被廣泛用于陶瓷、建材、化工、涂料、電子、機(jī)械、食品、醫(yī)藥、化妝品等許多行業(yè)。由于ZrO₂材質(zhì)本身具有優(yōu)異的高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高耐磨、高耐腐蝕以及體積密度大、研磨效率高等特性，因此ZrO₂瓷球除了在ZrO₂類陶瓷粉體研磨中大量使用外，在其他電子陶瓷粉料，磁性材料粉料、高技術(shù)結(jié)構(gòu)和功能陶瓷粉料、日用陶瓷色料和釉料，化工和各類涂料，機(jī)械拋光用粉料，醫(yī)藥和食品粉劑，以及在特種無機(jī)材料粉體的超細(xì)研磨中也發(fā)揮了極為重要的作用。