行星式球磨機粉碎機械力化學(xué)作用及其機理

在固體材料的粉碎過程中，行星式球磨機粉碎設(shè)備施加于物料的機械力除了使物料粒度變小、比表面積增大等物理變化外，還會發(fā)生機械能與化學(xué)能之間的轉(zhuǎn)換，這樣的話材料會發(fā)生一些結(jié)構(gòu)上、化學(xué)上和物理上的變化。這種固體物質(zhì)在各種形式的機械力作用下所誘發(fā)的化學(xué)變化和物理化學(xué)變化稱為機械力化學(xué)效應(yīng)。研究行星式球磨機粉碎過程中伴隨的機械力化學(xué)效應(yīng)的學(xué)科稱為粉碎機械力化學(xué)，就是我們這篇文章要說的一門學(xué)科，我們簡稱它為機械力化學(xué)。

20世紀(jì)80年代開始，那時候的機械力化學(xué)還是一門新興學(xué)科，然而利用行星式球磨機在冶金、合金、化工等領(lǐng)域受到了廣泛的重視。近十多年來，隨著材料科學(xué)的發(fā)展和新材料研究開發(fā)的不斷深入，機械力化學(xué)的研究十分活躍。目前，利用機械力化學(xué)作用而研發(fā)的行星式球磨機成為了制備納米材料和復(fù)合材料、進(jìn)行材料的改性等的重要設(shè)備，這們學(xué)科已經(jīng)成為重要的材料加工方法和途徑。

固體物質(zhì)受到各種形式的如撞擊力、剪切力、沖擊力等機械力的作用時，會在不同程度上被“激活"。根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)的變化形式可以分為機械激活和化學(xué)激活。

在行星式球磨機機械粉碎過程中，被粉碎材料可能發(fā)生的變化可分為以下幾類。

①物理變化 顆粒和品粒的微細(xì)化或超細(xì)化、材料內(nèi)部微裂紋的產(chǎn)生和擴展、和真密度的變化以及比表面積的變化等。

②結(jié)晶狀態(tài)變化 產(chǎn)生晶格缺陷、發(fā)生晶格畸變、結(jié)晶程度降低甚至無定形化、晶型轉(zhuǎn)變等。

③化學(xué)變化 含結(jié)晶水或OH基物質(zhì)的脫水、形成合金或因溶體、降低體系的反應(yīng)話化能并通過固相反應(yīng)生成新相等。

顯然，上述第①種變化屑機械激活；而后兩種變化屬化學(xué)激活。