气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
超微气流粉碎技术的应用研究
Ｖ０ １ ． ３ ２ Ｎｏ ． ３
超 微 气 流 粉 碎 技 术 的 应 用 研 究
罗 文 ，蔡 艳 华 ， 郝 海 涛 ，张 申伟 ，张 琪
（ １ ． 重 庆 理 工 大学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ， 重庆 巴南 ４ ０ １ ３ ２ ０ ； ２ ． 重 庆文 理 学 院 材 料 与 化 工 学 院 ， 重庆 永川 ４ ０ ２ １ ６ ０）
１ 基 本 原 理 及 发 展 现 状
超微 气流 粉碎技 术是 将干 燥 、 净化 后 的压 缩
气体 通过 喷嘴 产生 高速气 到冲击 、 碰撞、 剪切 等 作用 而 被粉 碎 ； 被 粉 碎 的颗 粒 随 气 流分 级 ， 细 度要 求 合格 的颗粒 由捕集 器收 集 ， 而未 达要 求 的粗 颗粒 再 返 回粉碎室 继续 粉碎 ， 直 至达 到所 需 细度 并被
度高、 均 匀性 与分散 性好 以及 生 产能 力大 和 自动
制备超 细粉 体 的 气 流 粉碎 机 有 靶 式 、 对 喷式 、 扁 平式 、 循环 管式 和 流 化 床 对撞 式 ５种类 型… ． 随
化 程 度 高等 特 点 ， 在食品、 医药、 化工、 矿 物 等领
域 得到 了广 泛应用 ． 随着超微 气 流粉碎 技 术 的 不 断完 善与 研究 的深入 ， 其应 用 范 围也 拓展 到 了
［ 作者简介 ］ 罗文（ １ ９ ８ ８一） ，男 ，Ｉ ￣ Ｉ Ｊ Ｉ ｌ 内江 人 ，硕 士 ，主 要 从 事 微 纳米 工 程技 术 方 面 的研 究 ． ［ 通讯作者 ］ 蔡艳 华 （ １ ９ ８ ２一） ，男 ， 重 庆 人 ，讲 师 ， 博 士 ，主要 从 事 超 微 粉 碎 技 术 和 高 分 子 材 料 改性 方 面 的研 究 ．
国内气流磨在实际应用中的问题以及解决之道
气 流磨 的应 用
汽 （０ ～４ ０ ３ ０ ０ ℃）的能量对 固体物料 进行超 微粉 碎的设备 。
制定气 流磨行 业标准 ，从各 个方 面规范这个 行业 。科 技
气 流 磨 是 一 种 利 用 高 速 气 流 （０ ～５ ０ ｓ ３ ０ ０ ｍ／ ）或 过 热 蒸 的进 步 使 得 气 流 磨 市 场 出现 了 “ 花 齐 放 ” 的 局 面 ，但 是 没 百 有 一个标 准来规 范就 显得 杂乱无 章 。 一
实用新 型专利 。
解 决 了气 流粉碎机 的节能 问题 ，将极大地 扩大 了气流粉
从 技 术层 面 来 看 ，国 产 气 流磨 的 不 足 之 处 是 缺 少 小 时 产 碎机 的应用 。而考 虑到 目前国家提 出的 “ 能环 保”的要 求 ， 节
等的超 细粉碎 加工 。
３ 环保与节能 两手都要抓 ．
目前 环 保 早 已不 是 气 流 粉 碎 机 所 面 临 的 问题 ，凡 是 捕 集
气 流 磨 在 实 际应 用 中 出现 的 问题
国产 气流磨在 仿制和 消化 吸收 国外设备 的基 础上 也有所 做得好 的不漏气 的系统 都 已基本 实现 “ 零排放 ” ，工作场地不 创 新 ，尤 其是在旋 流式气流 磨 、靶 式气 流磨 、流 化床式 气流 用扫地 ，只要拖 地 。所 以，气 流式粉 碎机面临 的主要 问题 还 密以及提 高扁平式 气流磨 的耐磨性等 方面有一 些发 明专利和 是节 能 的问题 。
规模 的气流磨机最 细可加 丁 ｄ －３～５ ｍ 的 粉 体 产 品 ， 产 量
一
次破 碎 率 和 能 量 的 利 用 率 。 第 三 ，研 制 具 有 高 耐 磨 高 韧 性
从 每 小 时 几 十 公斤 到 几 吨 。 在 国 内超 细 粉 碎 设 备 厂 商 中 ，气 易 损 件 入 磨 辊 磨 环 的 使 用 寿 命 ，提 高 生 产 率 ，节 约 成 本 。第 流磨 机 的生产 厂家最 多 。 目前气 流磨机 主要 有数 十种 规格 。 一
气流粉碎技术及其在中药超微粉体中的应用
气 流 粉 碎 技 术 及 其
在 中 药 超 微 粉 体 中的 应 用
气流粉碎技术是 利用物料在高速气流的作用 下， 获 得 巨 大 的 动 能 ，在 粉 碎 室 中 造 成 物 料 颗 粒 之 间 的
高 速 碰 撞 、 剧 烈 摩 擦 ， 同 时 高 速 气 流 对 物 料 产 生 剪 切 作 用 ，从 而 达 到 粉 碎 物 料 的 目 的 ， 它 能 将 原 料 加 工 成 极 细 的 粉 末 （ １ ｍ ） 它 的优 点 在 于 ：１ 粉 碎 温 ＜ ０ 。 、 度 低 ， 可 粉 碎 热 敏 性 、 低 融 点 的 物 料 。 ２ 、 生 产 周 期
粒 度 、粒 度 分布 、颗 粒 形 状 、 比表 面 、孔 容 、孔 径 、 晶 相 、 导 电 、 磁 性 、 光 吸 收 、 光 导 等 一 系 列 性 能 ，不 同 粉 体 有 不 同 的 要 求 。 如 对 不 同 类 型 的 纸 张 要 求 不 同 晶相 的 碳 酸 钙 ；封 装 Ｓ Ｏ ， 同 的 形 状 ，会 产 生 不 同 ｉ 不 的效果 。 目 前 ， 我 国 无 机 超 微 细 粉 体 材 料 的 研 究 开 发 刚 刚 起 步 ， 无 论 天 然 非 金 属 矿 物 加 工 ， 还 是 人 工 合 成 超 微 细 粉 体 的 研 究 开 发 都 起 步 较 晚 。 近 年 来 在 磁 性 记 录 介 质 、 电 子 陶 瓷 、 高 档 油 漆 、 油 墨 、涂 料 等 行 业 ， 引
体 材 料 仍 主 要 靠 进 口 。 另 外 ，我 国 目 前 从 事 超 微 细 粉 体 材 料 的 研 究 开 发 单 位 很 多 ， 研 究 开 发 的 品 种 也 不 少 ， 但 由 于 技 术 难 度 大 ， 应 用 领 域 和 产 品 市 场 的 开 发 较 缓 慢 等 多 种 原 因 ， 只 有 少 部 分 产 品 已 经 工 业 化 ， 大
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦，同时高速气流对物料产生剪切作用，从而达到粉碎物料的目的，它能将原料加工成极细的粉末(气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中造成物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦，同时高速气流对物料产生剪切作用，从而达到粉碎物料的目的，它能将原料加工成极细的粉末(<10μm)。
该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业，如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等，在许多特定的粉体领域占有特殊的地位。
目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型：扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨。
其中扁平式气流磨、流化床对喷式气流磨、循环管式气流磨应用较为广泛，现将其工作原理做一个简单阐述：1、扁平式气流磨作为粉碎动能的高压气流进入粉碎腔外围的稳压储气包作为气流分配站，该气流经过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后进入粉碎磨腔，同时物料经文丘里喷嘴加速导入粉碎磨腔内进行同步粉碎。
由于拉瓦尔喷嘴与粉碎腔安装成一锐角，因此该高速喷射流在粉碎腔内带动物料做循环运动，颗粒之间以及颗粒与固定靶板壁面产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管道进入旋风分离器进行收集，粗粉在离心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循环运动并继续粉碎。
2、流化床对喷式气流磨物料通过螺旋进料器进入粉碎腔后，由数个相对设置的喷嘴喷汇出高速气流冲击能，及气流急速膨胀呈流化床悬浮沸腾而产生的碰撞、摩擦力对物料进行粉碎。
粗细混合粉在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮分级装置，细粉强制通过分级装置，并由旋风收集器及布袋除尘器捕集，粗粉受重力以及高速旋转的分级装置产生的离心力甩向四壁并沉降返回粉碎腔继续粉碎。
3、循环管式气流磨原料由文丘里喷嘴加入粉碎腔，高压气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形循环管式粉碎腔，加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题摘要：粉末冶金是一种制取金属粉末，以及采用成型和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成制品的工艺技术。
其具有精度高、效率高、成本低的特点。
粉末冶金工艺的第一步便是制备粉末。
制粉技术分为很多方法例如：气流粉碎法、球磨粉碎法、涡旋研磨法、电化学腐蚀法、还原法、雾化法、旋转电极法、超速凝固法、溶盐沉淀法、水热法、电解法、热离解法、气相沉积法、溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法……本文将主要介绍气流粉碎法制粉技术的原理、设备、特点、效能分析及发展方向。
关键词：气流粉碎法；超细粉体；一．气流粉碎法原理气流粉碎是利用气流的能量进行粉碎的。
该方法广泛用于非金属矿物及化工原料等的超细粉碎，产品细度可达0.1~ 45微米.气流粉碎所用的装置，叫做气流粉碎机。
气流粉碎机又称气流磨(Fluid Energy Mill),或称喷射磨(Jet Mill)，是一种高效的超微粉碎设备。
与传统的机械式粉碎机原理不同，它是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流所孕育的巨大动能，使物料颗粒发生互相冲击碰撞，或与固定板(例如冲击板)冲击碰撞，达到粉碎目的的。
[1]要使颗粒得到充分的粉碎，粉碎力是一个主要的作用力，气流是粉体颗粒获得能量和速度的动力，粉碎时颗粒所需要的粉碎冲击速度为:[10]式中，σ-物料强度极限，g-重力加速度，E-弹性模量，γ-物料重度，ν-冲击速度ε-冲击粉碎后的恢复速度。
从公式可以看出，物料颗粒冲击破坏所需要的速度与颗粒的强度极限、弹性模量及重度等机械性能有关，同时颗粒表面形态和结构形态也对冲击速度有很大的影响，但颗粒表面和内部总是存在着各式各样的缺陷，如裂纹、微孔等，能使应力高度集中，从而降低了颗粒的强度，但是在实际粉碎过程中还存在许多不可预测的因素，所以应使粉碎物料的冲击速度相对大一些，这样才能保证所需的粉碎细度.二．气流粉碎设备气流粉碎机自20世纪30年代问世以来，经过许多研究者的努力，其结构不断更新，种类不断增多，先后出现了扁平式(或圆盘)气流磨、循环式气流磨、对撞式气流磨、流化床气流磨、靶式气流磨、超音速气流磨等。
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题
气流粉碎法制粉技术研究现状及问题摘要：粉末冶金是一种制取金属粉末，以及采用成型和烧结工艺将金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）制成制品的工艺技术。
其具有精度高、效率高、成本低的特点。
粉末冶金工艺的第一步便是制备粉末。
制粉技术分为很多方法例如：气流粉碎法、球磨粉碎法、涡旋研磨法、电化学腐蚀法、还原法、雾化法、旋转电极法、超速凝固法、溶盐沉淀法、水热法、电解法、热离解法、气相沉积法、溶胶-凝胶法、自蔓延高温合成法……本文将主要介绍气流粉碎法制粉技术的原理、设备、特点、效能分析及发展方向。
关键词：气流粉碎法；超细粉体；一．气流粉碎法原理气流粉碎是利用气流的能量进行粉碎的。
该方法广泛用于非金属矿物及化工原料等的超细粉碎，产品细度可达0.1~ 45微米.气流粉碎所用的装置，叫做气流粉碎机。
气流粉碎机又称气流磨(Fluid Energy Mill),或称喷射磨(Jet Mill)，是一种高效的超微粉碎设备。
与传统的机械式粉碎机原理不同，它是利用高压气体通过喷嘴产生的高速气流所孕育的巨大动能，使物料颗粒发生互相冲击碰撞，或与固定板(例如冲击板)冲击碰撞，达到粉碎目的的。
[1]要使颗粒得到充分的粉碎，粉碎力是一个主要的作用力，气流是粉体颗粒获得能量和速度的动力，粉碎时颗粒所需要的粉碎冲击速度为:[10]式中，σ-物料强度极限，g-重力加速度，E-弹性模量，γ-物料重度，ν-冲击速度ε-冲击粉碎后的恢复速度。
从公式可以看出，物料颗粒冲击破坏所需要的速度与颗粒的强度极限、弹性模量及重度等机械性能有关，同时颗粒表面形态和结构形态也对冲击速度有很大的影响，但颗粒表面和内部总是存在着各式各样的缺陷，如裂纹、微孔等，能使应力高度集中，从而降低了颗粒的强度，但是在实际粉碎过程中还存在许多不可预测的因素，所以应使粉碎物料的冲击速度相对大一些，这样才能保证所需的粉碎细度.二．气流粉碎设备气流粉碎机自20世纪30年代问世以来，经过许多研究者的努力，其结构不断更新，种类不断增多，先后出现了扁平式(或圆盘)气流磨、循环式气流磨、对撞式气流磨、流化床气流磨、靶式气流磨、超音速气流磨等。
气流粉碎机原理_特点及工业应用
气流粉碎机原理_特点及工业应用1.物料进料：物料通过进料口进入气流粉碎机内部。
2.气流加速：进料后，通过压缩空气或气流发生器注入高速气流，物料与气流混合形成物料气流混合物。
3.撞击粉碎：物料气流混合物在高速气流的作用下，经过多次撞击、剪切作用粉碎。
4.分级收尘：粉碎后的物料及细微粉尘通过离心分选器对其进行分级和分离，较细的粉尘通过排气管排出，而较大的颗粒物料则从出料口输出。
1.粉碎细度可调：通过调节进料速度、气流速度和气流加速器的结构，可以实现对细度的控制和调整。
2.粉碎效率高：由于利用了高速气流的动力，使得物料与气流之间发生强烈的撞击和碰撞，粉碎效果较为理想。
3.无污染、无粉尘飞扬：气流粉碎机内的高速气流可有效地将粉尘固定在设备内部，并通过系统的粉尘收集器进行收集，减少了对环境的污染和粉尘危害。
4.设备结构简单、维护方便：气流粉碎机结构简单，只需少量易损件，所以维护成本较低，操作方便。
1.食品行业：可用于食品加工中的粉体物料的细碎和超细加工，例如：米粉、面粉、糖粉等。
2.制药行业：可用于药品原料的粉碎和超细加工，如中药材的粉碎和中药制剂的超细加工。
3.化工行业：可用于各类化工原料的细碎和超细加工，如颜料、染料、粉末涂料等。
4.冶金行业：可用于金属粉末的粉碎和超细加工，例如：铁粉、铜粉等。
5.矿山行业：可用于各类矿石的细碎和超细加工，如石灰石、石英石等。
6.塑料行业：可用于各类塑料颗粒的粉碎和超细加工，如聚乙烯、聚丙烯等。
综上所述，气流粉碎机是一种高效、环保的粉碎设备，具有粉碎细度可调、粉碎效率高、无污染等优点，并广泛应用于食品、制药、化工、冶金、矿山和塑料等行业。
我国粉碎机现状及发展方向
我国粉碎机现状及发展方向1、概述超细粉碎机及超细分级机的发展及使用与非金属矿物工业的发展是密不可分的，尤其是近来，我国非金属矿物工业的发展以及破碎机行业的发展使得超细粉碎及超细分级技术也得到了进一步提高。
因此，以非金属矿物工业的发展为背景，来分析我国超细粉碎机及超细分级机的现状及其发展的市场空间。
2、我国非金属矿物工业现状及其制备问题。
目前中国的非金属矿物工业已具有相当大的规模，产量和出口量都呈现增长趋势。
但国产的产品质量和档次不高，不能满足现代的高新技术和新材料产业发展的要求，许多非金属矿物深加工产品还要依赖进口，如国内高中档玻璃原料及电子级球形硅微粉完全依赖进口。
非金属矿物许多都是白色矿物，对其进行深加工作业的第一基本要求就是提高其白度，其次就是保护石墨类鳞片和带有纤维类矿物的矿物纤维。
了解矿物的特性和对其深加工的要求，可以巧妙地组合工艺流程，达到节能、环保、简易，且得到最好的精矿品位和最好的回收率的目的。
对非金属矿物进行超细加工的目的主要是开发非金属矿物在超微(细)粉体状态的特殊性能。
2.1充分发展小颗粒的各种效应发展小颗粒粒子的各种效应是我们研究超细粉体的基本目的。
由于超微(细)粉体将会带来量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应及宏观量子隧道效应，这对开发非金属天然纳米材料(如石墨、沸石、高岭土、硅藻土、珍珠岩等)和合成的非金属矿物纳米材料(如碳酸钙、钛白粉、二氧化硅、炭黑等)的用途都是十分重要的。
2.2先有高纯化，再有超细化高纯化是为防止外来杂质的干扰，进而充分体现物质本身的特性。
许多产品没有高纯化就没法体现其价值，例如W(SiO2)为99.99％的超细粉目前我国仅限于试验室成果，还没有工业化实践，而进口的高档产品价格可达15万吨，W(ZrO)为99.999％的超细粉价格为普通耐火材料用ZrO粉的300多倍。
有了纯度，才有可能谈超细化，否则有了细度但是纯度不够要求，这等于是浪费人力、物力及财力。
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气流粉碎机制备微纳米粉体的应用现状
气流粉碎机是利用物料在高速气流的作用下，获得巨大的动能，在粉碎室中造成
物料颗粒之间的高速碰撞、剧烈摩擦，同时高速气流对物料产生剪切作用，从而达到
粉碎物料的目的，它能将原料加工成极细的粉末(＜10μm)。
该技术的应用几乎遍及所有的精细加工行业，如化工、医药、食品、塑料、矿业、金属材料等，在许多特定的
粉体领域占有特殊的地位。
目前工业上应用的气流粉碎机主要有以下几种类型：扁平式气流磨、流化床对喷
式气流磨、循环管式气流磨、对喷式气流磨、靶式气流磨。
其中扁平式气流磨、流化
床对喷式气流磨、循环管式气流磨应用较为广泛，现将其工作原理做一个简单阐述：
1、扁平式气流磨
作为粉碎动能的高压气流进入粉碎腔外围的稳压储气包作为气流分配站，该气流
经过拉瓦尔喷嘴加速成超音速气流后进入粉碎磨腔，同时物料经文丘里喷嘴加速导入
粉碎磨腔内进行同步粉碎。
由于拉瓦尔喷嘴与粉碎腔安装成一锐角，因此该高速喷射
流在粉碎腔内带动物料做循环运动，颗粒之间以及颗粒与固定靶板壁面产生相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
微细颗粒在向心气流带动下被导入粉碎机中心出口管道进入旋风
分离器进行收集，粗粉在离心力的作用下被甩向粉碎腔周壁做循环运动并继续粉碎。
2、流化床对喷式气流磨
物料通过螺旋进料器进入粉碎腔后，由数个相对设置的喷嘴喷汇出高速气流冲击能，及气流急速膨胀呈流化床悬浮沸腾而产生的碰撞、摩擦力对物料进行粉碎。
粗细
混合粉在负压气流带动下通过顶部设置的涡轮分级装置，细粉强制通过分级装置，并
由旋风收集器及布袋除尘器捕集，粗粉受重力以及高速旋转的分级装置产生的离心力
甩向四壁并沉降返回粉碎腔继续粉碎。
3、循环管式气流磨
原料由文丘里喷嘴加入粉碎腔，高压气流经一组喷嘴喷入不等径变曲率的跑道形
循环管式粉碎腔，加速颗粒使之相互冲击、碰撞、摩擦而粉碎。
同时旋流还带动被粉
碎颗粒沿管道向上进入分级区，在分级区离心力场的作用下使密集的料流分流，细颗
粒在内层经百叶窗式惯性分级器分级后排出。
粗颗粒在外层沿下行管返回继续循环粉碎。
但是目前行业内使用最多的流化床对喷式气流磨，由于该粉碎模式所设计的喷嘴
沿粉碎腔内壁呈平行、对称排列，只在单一平面内形成对射，因此待粉碎物料只能在
一个近似平面的范围内进行粉碎，这就导致了以下几种缺点：
（1）物料一旦落入粉碎腔底部的粗料收集器中，就进入了粉碎盲区，无法再继续粉碎；
（2）受喷嘴局限，在粉碎腔底部的粗料收集器处于流化态盲区，物料无流化状态，则不能继续粉碎；
（3）粉碎区域受粉碎腔的限制导致面积狭窄，使得气流粉碎概率减少。
针对于以上的诸多问题，不少科研单位，生产企业做出了不少的改进，同时也申
请了大量的专利。
其中以喷嘴三维排布方式效果最为理想，它扩大了粉碎区域，增大
了物料颗粒之间的碰撞摩擦概率。
是结合扁平式与流化床式而成的一种新型设备，根
据性能测试的数据，达到同类产品的水平,在同样产品和粒度的前提下，产量明显高于同类产品。