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磨粉过程中机械力化学改性的特点

11/09/19  浏览:

   机械力化学改性具有一般的表面改性方法所没有的一些特点,在磨粉过程中进行的机械力化学改性具有以下特点。
    1.高效性
    磨粉改性工艺集超细破碎和表面改性于一体,大大简化了填料的加工工艺,并且可以通过调整粉瞎改性条件,选用适当的工艺流程,使非金属矿物的超细破碎和表面改性互相促进。磨粉改性充分利用了超细破碎时的自生热,不需要外加热,可以充分节约能源。
    2.区域性的非均相反应
    磨粉改性过程中的自生热和高搅机改性时的外加热对改性的影响是不同的。外加热可以涉及到晶格的所有部分,并能对物料和表面改性剂给予缓慢刺激,促使其反应;而在机械操作场合下,热只是脉冲式的刺激局部区域。粒子从碰撞中获得一定数量的能量并同时使粒子区域温度升高,固体品格热振动的幅度加大。在某一时刻,体系内各处的热量大小并不一致,在冲击碰撞的瞬间,碰撞区域温度很高。据报导,使石英晶体的Si-O键断裂,使之微细化时,在表面的局部区域温度可高达1000℃。摩擦和冲击产生的能量,在固体的热传导性很小时,引起周部的温度上升和升华,甚至在物质中出现等离子体。在冲击作用接触后,在碰撞区域会发生急剧冷却,又使粉体和表面改性剂之间的相互作用得到缓解。同时,热能由高温区向低温区传递,使体系温度升高,温度渐趋一致。
    在振动磨粉过程中,碰撞区(即热点区)是发生磨粉改性的主要区域。这是因为,①碰撞区域温度高,表面改性剂易熔化(若为固态),增加了表面改性剂的渗透和掺混能力。对粘附了表面改性剂的粉粒团来说,冲击压缩作用类似于“揉面”时的挤压动作,对表面改性剂起到了强制扩散的作用。②粒子在碰撞区进一步细化,使粉体比表面积增加,增大了表面改性剂同重钙粉体表面的接触面积;⑧冲击压缩作用缩短了表面改性剂在粉体中的扩散距离;④碰撞区域由于冲击作用强烈,势必会使置身于其中的粉体产生比别处强得多的机械力化学效应,在粉体表面产生更多的活化中心。这些因素都可以提高固—液两相反应的速度和机率,有利于表面改性剂同粉体表面的吸附和反应,从而促进表面改性。从这种分析来看,磨粉改性无疑是区域性的非均相反应。