第六章粉碎机械力化学案例
《粉体工程》word版
粉碎固体物料在外力作用下克服其内聚力使之破碎的过程。
粉碎比物料粉碎前的平均粒径与粉碎后的平均粒径之比称为平均粉碎比。
粉碎级数串联粉碎机台数粉碎流程（1）开路流程从粉（磨）碎机中卸出的物料即为产品，不带检查筛分或选粉设备的粉碎流程。
简单、效率低、产品合格率低（2）闭路流程带检查筛分或选粉设备的粉碎流程。
效率高循环负荷率不合格粗粒作为循环物料重新回至粉碎机中再进行粉碎，粗颗粒回料质量与该级粉碎产品质量之比。
选粉效率检查筛分或选粉设备分选出的合格物料质量与进该设备的合格物料总质量之比。
强度:指对外力的抵抗能力，通常以材料破坏时单位面积所受的力来表示（N/m2）理论强度不含任何缺陷的完全均质材料的强度（相当于原子、离子或分子间的结合力）实际强度一般为理论强度的1/100～1/1000硬度材料抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力，也可理解为在固体表面产生局部变形所需的能量易碎(磨)性一定粉碎条件下，将物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的比功耗。
----比功耗单位质量物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的能量。
脆性脆性材料受力破坏时直到断裂前只出现极小的弹性变形而不出现塑性变形，抗冲击能力较弱。
采用冲击粉碎方法可粉碎。
材料的韧性指在外力作用下，塑性变形过程中吸收能量的能力。
断裂材料的断裂和破坏实质上是在应力作用下达到其极限应变的结果。
脆性材料在应力达到其弹性极限时，材料即发生破坏，无塑性变形出现。
韧性材料在应力略高于弹性极限并达到屈服极限时，尽管应力不断增大，但此时材料并未破坏，自屈服点以后的变形为塑性变形。
粉碎方式(a)挤压粉碎(b)冲击粉碎(c)摩擦-剪切粉碎(d)劈裂-裁断粉碎挤压粉碎：粉碎设备的工作部件对物体施加挤压作用，物料在压力作用下发生粉碎（挤压磨及鄂氏破碎机）挤压-剪切粉碎：挤压和剪切两种粉碎方法相结合的方式（雷蒙磨，立式磨）。
冲击粉碎：包括高速运动的粉碎体对被粉碎物料的冲击和高速运动的物料向固定壁或靶的冲击。
矿物超细粉碎机械力化学效应研究进展
万方数据
张利先李桂春：矿物超细粉碎机械力化学效应研究进展＋ 粒度分析仪来测定；判断分析结晶程度的退化、晶体 结构畸变、转化和发生的化学变化，主要用到ｘ射 线衍射（ＸＲＤ）、红外光谱测试（ＩＲ）以及扫描电镜 （ＳＥＭ）、差热．热重分析（ＤＴＡ．ＴＧ）仪。目前较先进的 分析仪器和方法还有光电子能谱仪（ＸＰＳ）、固体核 磁共振（ＮＩＩｍ）、正电子淹没技术（ＰＡＴ）和色谱分析 方法也陆续用于机械力化学效应观察、分析中。 ３矿物超细机械力化学的利用 ３．１矿物晶体性质的保护与改造 晶体性质的保护，是利用晶体固有性质的前提； 至于晶体性质的改造，包括晶体性质的优化和改 变１２１１。杨春蓉等人陋］选取３种不同粒径的硅灰石， 混入不同比例的硬脂酸，分别采用机械力法对其机 械表面改性，结果表明，机械力化学法既实现了超细 粉碎和改性的目的，也能一定程度保护硅灰石的晶 型结构。 ３．２矿物颗粒表面的改性 粉体改性的原理∞ｏ涉及矿物粉体表面的性质， 包括表面质点的性质和化学键的性质和分布。机械 力化学法表面改性是利用超细粉碎及其他强烈机械 力作用有目的地对矿物表面进行激活阻】，在一定程 度上改变矿粒表面的晶体结构、溶解性能（无定形 化）、化学吸附和反应活性（增加表面的活性基团） 等。毋伟等汹１将重钙与高聚合物一起研磨，聚合物 链键断裂产生的游离基，或正负离子遇到重钙经机 械力活化产生的新鲜表面，可形成接枝聚合物。丁 浩、卢寿慈汹矧以硬脂酸钠为改性剂，研究了在搅拌 磨中湿法超细研磨碳酸钙颗粒的同时进行表面改 性。研究表明，机械力化学效应有利于颗粒表面改 性，且改性的效果受到研磨细度、料浆浓度、ｐＨ值、 料浆温度以及研磨力的影响，其中以研磨力的影响 最为重要。江苏石油化工学院同样也研究了碳酸钙 表面机械力化学改性，不同的是无动件撞击流改性， 产品粒子表面性能得到了优化，有效地提高了产品 的力学性能，降低了产品成本。 ３．３矿物材料制备 一些要求加热、加压才能进行或加热、加压也难 以进行的粉末间反应，经机械力化学作用可以诱发 化学反应，在低温下就可反应。机械化学合成反应 机理十分复杂，目前还处于探索、发展阶段ｕ
机械力化学效应及应用
机械力化学效应及应用20世纪20年代~50年代，德国学者W.Osywald从分类学的角度提出了以机械方式诱发化学反应的学科—机械力化学（mechanochemisty）。
1962年奥地利学者K.Peters在第一届欧洲粉碎会议上首次发表了题为《机械力化学反应》的论文，把机械力化学定义为：“物质受机械力的作用而发生化学变化或者物理化学变化的现象”。
如今，机械力化学被认为是关于施加于固体、液体和气体物质上的各种形式的机械能—如压缩、剪切、冲击、摩擦、拉伸、弯曲等引起的物质物理化学性质变化等一系列的化学现象。
如研磨HgCl2时观察到少量Cl2逸出，粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生，石膏细磨时脱水，石英受冲击后无定形化等，这些都是典型的机械力化学反应。
1 机械力化学效应机械力化学效应是通过对物质施加机械力而引起物质发生结构及物理化学性质变化的过程。
在机械力的不断作用下，起始阶段主要是物质颗粒尺寸的减小和比表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡，但并不意味着粉磨过程中粉体的性质不变，事实上它会发生诸多的机械力化学效应。
1．1 晶体结构的变化在超细粉碎过程中，随着机械力的持续作用，矿物的晶体结构和性质会发生多种变化，如颗粒表面层离子的极化变形与重排，使粉体表面结构产生晶格缺陷、晶格畸变、晶型转变、结晶程度降低甚至无定形化等。
例如γ-Fe2O3→α-Fe2O3石英→ 硅石晶型转变是压力和剪切力共同作用的结果。
它使物质不断吸收和积累能量，提供了晶型转变所需的热力学条件，产生晶格形变和缺陷，使之向产物结构转变。
1．2 物质物理化学性质的变化机械力作用引起物质颗粒细化、产生裂纹、比表面积增加等。
这些变化最终会引起物质的分散度、溶解度、溶解速率、密度、吸附性、导电性、催化性、烧结性、离子交换能力和置换能力、表面自由能等理化性质的改变。
如粘土矿物经过超细磨后，可产生具有非饱和剩余电荷的活性点，导致高岭土的离子交换容量、吸附量、膨胀指数、溶解度、反应能力等都发生了变化。
6粉体工程-粉碎机械力化学及表面改性
是双亲分子。该分散剂的主要作用是空间位阻 效应，同时可显著降低表面能。如用高沸点的 伯醇对纳米粉体如SiO2、TiO2等弱酸性或中性无 机纳米粉体进行表面改性可使原来亲水疏油的 表面变成亲油疏水的表面。
b.偶联剂法（如钛酸酯偶联剂、硅烷偶联剂）
3、超分散剂
超分散剂是一类高效的聚合物型颜料分散助 剂。其概念是国外在80年代初期首次提出的。它 的主要特点是： 快速充分地润湿颗粒，缩短达到合格颗粒细度的 研磨时间;
可大幅度提高研磨基料中固体颗粒含量，节省加 工设备与加工能耗； 分散均匀，稳定性好，从而使分散体系的最终使 用性能显著提高。
（1）超分散剂简介
可提高粉体的应用性能和附加值。许多高附加 值产品要求有要有良好的光学效果和视觉效果 ，使制品更富色彩，这就需要对一些粉体原料 进行表面处理，使其赋予制品良好的光泽和装 饰效果。
环境保护。某些公认的对健康有害的原料，如 石棉，对人体健康有害主要在于其生理活性； 一是细而长的纤维形状在细胞中特别具有活性 ；二是石棉表面的极性点（这些极性点主要是 OH-官能团）容易与构成生物要素的氨基酸蛋白 酶的极性基键合。可用对人体无害和对环境不 构成污染，又不影响其使用性能的其他化学物 质覆盖、封闭其表面的活性点OH-。
粉体工程与设备
1.粉碎机械力化学 2.粉体表面改性及分散技术
烟台大学环境与材料工程学院
一、粉碎机械力化学
1、 粉碎机械力化学概述 2、 粉碎机械力化学作用及原理 3 、高能球磨工艺
学习重点
1、粉碎机械力化学概念 2、粉碎平衡出现的原因 3、粉碎机械力化学工艺特点
1 粉碎机械力化学概述
固体物质在各种形式的机械力作用下所诱发的 化学变化和物理化学变化称为机械力化学效应。 研究粉碎过程中伴随的机械力化学效应的学科称 为粉碎机械力化学，简称为机械力化学。
药剂学概论-第六章-散剂、颗粒剂与胶囊剂
均匀混合的措施：
③混合时间（通过实验确定最佳混合时间）
④其他：含液体或易吸湿性的组分 如处方中有液体组分时，可用处方中其它组分 吸收该液体。常用吸收剂有磷酸钙、白陶土、 蔗糖和葡萄糖等。若有易吸湿性组分，则应针 对吸湿原因加以解决。
第三节 固体制剂的常用辅料
辅料：指生产药品和调配处方时所用的赋形 剂和附加剂。
固体制剂
常用的固体制剂包括：散剂、颗粒剂、胶囊剂、 片剂、滴丸剂、膜剂等
固体制剂的共性： （1）物理、化学稳定性比液体制剂好， 生产制造 成本较低，服用与携带方便； （2）制备过程前处理的单元操作经历相同； （3）药物在体内首先溶解后才能透过生理 膜，被吸收入血。
固体剂型的制备工艺流程图
物料 准备
②各组分的粒度与密度： 若密度及粒度差异较大时， 应将密度小（质轻）或粒径大者先放入混合容器 中，再放入密度大（质重）或粒径小者，并选择 适宜的混合时间。
等量递增法（配研法）：药物 各组分的量相差悬殊时常用
方法：先取量少的组分及等量 的量大组分，同时置于混合器 中混合均匀，再加入与混合物 等量的量大组分混匀，如此倍 量增加直至加完全部量大的组 分为止。
不稳定药物的粉碎。
（四）粉碎设备
冲击柱式粉碎机 万能粉碎机
冲击、剪切、摩擦及 物料间的撞击
适用于性质不同的
物料。球因磨粉碎机过程
会发热，故不适用
万
于含挥发性成分、
能
遇热发黏的物料
粉
碎
机
锤击式粉碎机
球磨机示意图
适用于物料微粉碎，贵重物料、无菌粉碎、干湿法粉碎。 粉碎时间较长，粉碎效率低
振动磨
2、设备类型的影响（混合机的形状及尺寸，内 部插入物，材质及表面情况等。）
磨粉机械在化学工业中的应用案例分析
磨粉机械在化学工业中的应用案例分析引言：化学工业作为现代工业的重要组成部分，对于磨粉机械的应用需求很高。
磨粉机械在化学工业中的应用多种多样，既可以用于原材料的粉碎和处理，也可以用于成品的加工和改性。
本文将通过分析几个应用案例，探讨磨粉机械在化学工业中的重要性和实际应用。
一、磨粉机械在化学原料粉碎中的应用1. 橡胶粉碎化学工业中经常会使用橡胶作为原材料进行再加工和改性。
但是，原料的尺寸较大时会影响加工效率，并且不易得到均匀的成品。
因此，磨粉机械在橡胶粉碎过程中起到了重要作用。
例如，某橡胶制品企业生产中使用了球磨机对废旧橡胶进行粉碎。
通过将废旧橡胶放入球磨机中进行高速旋转，橡胶颗粒与磨球的碰撞及摩擦作用下，橡胶颗粒逐渐减小，最终得到所需粒径的橡胶粉。
这样的粉碎方式使废旧橡胶得以回收利用，并且减少了原材料的浪费。
2. 化学品粉末化化学工业中的一些原料或成品需要呈粉末状才能满足后续工艺的需要。
例如，一些化学试剂和精细化工产品需要经过粉碎处理才能得到所需的颗粒大小和形状。
某化工企业在生产过程中需要将颗粒状原料转化为粉末状以满足后续制备工艺的需要。
他们采用了气流粉碎机，在高速气流的作用下，通过颗粒之间的碰撞和摩擦使颗粒破碎，并同时对粉末进行分类和分级，得到粒径均匀的化学品粉末。
这种粉碎方式不仅提高了产品的均匀性和纯度，还降低了颗粒之间的结合力，有利于后续工艺的进行。
二、磨粉机械在化学成品加工中的应用1. 增塑剂制备在塑料工业中，增塑剂的加入对塑料的可塑性和韧性有重要影响。
增塑剂通常需要经过磨粉机械的细磨、混合等处理，以确保增塑剂的粒径均匀且与塑料基体混合均匀。
某塑料企业在生产中使用了球磨机对增塑剂进行细磨。
通过球磨机的高速旋转、摩擦和冲击作用，增塑剂颗粒得到细磨和分散，使其粒径达到要求，并且与塑料基体充分混合。
这样可以提高增塑剂的增塑效果，确保塑料制品具有良好的可塑性和韧性。
2. 颜料制备颜料是化学工业中常用的一种成品，不同颜色的颜料需要通过混合、研磨等工艺制备而成。
机械力化学的原理及其应用
3.机械力化学接枝改性
接枝改性是在一定的外部激发条件下，将单体烯烃或聚烯烃 引入粉体表面的改性方法。由于烯烃或聚烯烃与树脂等有机 高分子基体性质相近，所以，接枝改性增强了填料与基体间 的结合而起到补强作用。 由于机械力化学效应能导致无机矿物表面产生可与聚合物间 呈良好结合的新鲜表面和瞬时活化中心，因而成为接枝改性 的激发手段之一。 机械力化学改性具有其他表面改性方法不具备的特点： ①高 效性；②非均相反应的区域性；③超细粉碎与表面改性的同 步性
4.机械力化学动力学
F.kh.Urakaev和V.Boldyev提出如下模型。
k , R / I m X )
式中 ——机械力化学引起反应转化率
k ——磨机转动频率
——磨内钢球的数目
R /——钢球大小与磨机大小之比 Im
——反应速度常数
X——钢球及被研磨物料的性质
7. 降低烧成温度
Mitsuru Nikaido 等研究了振动磨、干粉磨高岭土和氢氧化 铝的混合物对莫来石烧结体及其机械性能、热性能的影 响，发现当干粉磨192h时，混合物的晶体结构由结晶状 态转变为无定形状态，莫来石相得形成温度由1973K下 降为1573K。粉磨192h，少成为都尉1973K，形成的莫来 石密度达3.09×103㎏/m3，为理论密度的97.5%。抗弯强 度达260MPa。热膨胀系数为4.6×10-6～4.8×10-6K-1,接近 高纯莫来石陶瓷的热性能。 机械力化学降低烧结温度的原因是多方面的，传统的观点主 要是减小粉体粒径，提高物料的均匀性，然而近来的研 究认为晶体的有序性降低，提高了分体界面活性，甚至 局部在鸡西力化学的诱导下发生化学反应也是很重要的。
2.粒-粒包覆改性
粒-粒包覆改性是指固体细颗粒改性物质（又称膜粒或壁材料）在 粗颗粒（又称核粒）表面上的覆盖并改变粗颗粒性质的加工过程。
粉碎的原理
粉碎的原理
粉碎是一种常见的物料处理过程，它通过外力的作用使物料内部的结构破碎，
将大块物料分解成小颗粒或粉末。
粉碎的原理主要包括破碎力学原理、破碎机械原理和物料特性原理。
破碎力学原理是指在外力作用下，物料内部受到应力和变形，最终导致物料的
破碎。
物料受到外力作用后，内部会产生应力集中，当应力超过物料的抗压强度时，物料就会发生破碎。
这个过程可以用破碎力学原理来解释和描述，破碎力学原理包括压碎、剪切和弯曲等破碎方式。
破碎机械原理是指破碎设备如何利用外力对物料进行破碎。
常见的破碎设备有
颚式破碎机、冲击式破碎机、锤式破碎机等。
这些设备利用不同的原理对物料进行破碎，比如颚式破碎机通过动颚和静颚的相对运动对物料进行压碎，而冲击式破碎机则通过高速旋转的转子对物料进行冲击破碎。
物料特性原理是指物料自身的性质对破碎过程的影响。
物料的硬度、粘度、湿
度等特性会影响破碎的难易程度和破碎后的颗粒大小。
比如硬度大的物料需要更大的破碎力才能破碎，而粘性大的物料容易粘在破碎设备上，影响破碎效果。
总的来说，粉碎的原理是通过外力作用和破碎设备的运动对物料进行破碎，同
时考虑物料自身的特性对破碎过程的影响。
了解粉碎的原理有助于选择合适的破碎设备、调整破碎参数，提高破碎效率，达到更好的破碎效果。
粉碎的机械化学力效应在粉体材料中的应用现状和发展趋势
粉碎的机械化学力效应在粉体材料中的应用现状和发展趋势摘要：机械力化学效应是研究物质在机械力作用下引起的化学变化，是一门新兴的边缘学科。
介绍了粉碎机械力化学的形成和发展过程，对其理论研究及基础研究作了概括的论述，例举了该学科在粉碎中的应用，还闭明了粉碎机械力化学的发展前景。
关键词：机械力化学；粉碎；粉体1.引言在机械力作用下，所诱发的化学变化和物理化学变化称为机械力化学。
机械力包括的范围很广，可以是普通的冲击力、研磨力、压力，还可以是液体中的空穴作用和空气中冲击波作用所产生的压力，故各种凝聚状态下的物质，受到机械力的影响而发生化学变化或物理变化的现象都称为机械力化学现象。
人们在对物料进行超细粉碎的过程中就发现了许多有趣的现象，如粉碎食盐时产生氯气，粉碎碳酸盐时有二氧化碳气体产生，石膏细磨时脱水，石英受冲击后无定形化等，这些都是典型的机械化学反应。
随着机械化学研究的兴起和不断深入，揭示了粉碎过程不仅是传统意义上物质的细化过程，而且还伴有复杂的能量转换的机械化学过程。
一方面，机械化学效应同众多工业密切相关，许多被忽视的或难以解释的现象应从机械化学角度作深入研究，特别是在新型材料高技术领域中，利用机械化学赋予材料的独特性质，可以研制出一般化学方公和加工方法所不能得到的具有特殊性能的材料。
因此，深入开展粉碎机械化学理论研究及应用基础研究，不仅可以促进粉体深加工技术的发展，也能为材料的开发利用开辟新的途径。
另一方面，粉体的超细化及表面改性是当今粉体加工技术的发展方向之一。
2.机械力化学产生的机理与特点物质的粉碎，尤其是细粉碎是一复杂的物理化学过程。
在机械力的不断作用下，起始阶段主要是颗粒尺寸的减小和表面积的增大，但是达到一定程度后，由于小颗粒的聚集而出现粉磨平衡。
粉磨平衡并不意味着粉体的性质不变，若继续施加机械应力，能量会以多种形式贮存起来。
粉磨过程中机械能用于生成新表面的部分仅为1%，而以弹性应力造成的局部应力集中形式的贮能为10%-30%，另外还可通过粉体结构变化（表面结构变化、晶格畸变、多晶转变等）将一部分能量贮存起来，其余则以热能的形式散发。
粉体工程与设备
粉体工程与设备
第2章 颚式破碎机
§2—1 工作原理及类型
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
§2—2 构造
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
§2—3 性能特点及应用
优点：构造简单，管理和修理方便，工作安
粉体工程与设备
n 粗碎圆锥破碎机的缺点是结构复杂，价格 较高，检修比较困难，修理费用较高；机 身较高，使厂房、基础构筑物的费用增加。
n 因此，粗碎圆锥破碎机适宜在生产能力较 大的工厂及采掘场中使用。通常用一台颚 式破碎机能满足产量要求，则选用颚式破 碎机，除非在需要两台颚式破碎机时，才 选用旋回破碎机。
反击式破碎机
反击式破碎机是在锤式破碎机基础上发 展起来的。其主要的工作部件为带有板锤2 的高速旋转的转子1(图6.7)。喂入机内料抉， 在转子回转范围(即锤击区)内受到板锤冲击， 并被高速抛向反击板3，再次受到冲击，然 后又从反击板反弹到板锤，继续重复上述过 程。在往返途中，物料间还有互相碰击降用。 由子物料受到板捶的打击，与反击板的冲击 以及物料相互之间的碰击，物料不断产生裂 缝，松散而致粉碎。当物料粒度小于反击板 与板锤之间的缝隙时，就被卸出。
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
粉体工程与设备
性能及应用
n 优点：生产能力高，粉碎度大，电耗低， 机械结构简单，紧凑轻便，投资费用少， 管理方便。
n 缺点：粉碎坚硬物料时，锤子和蓖条磨损 大，小号较多的金属和检修时间，需要均 勺喂料，粉碎粘湿物料时会减产，甚至由 于堵塞而停机。为了避免堵塞，被破碎物 料的含水率不应超过10~15％(特殊用途的 锤式破碎例外)。
粉碎机械PPT课件
与此同时，粉磨机械也有了相应的发展，19
世纪初期出现了用途广泛的球磨机；1870年在球
磨机的基础上，发展出排料粒度均匀的棒磨机；
1908年又创制出不用研磨介质的自磨机。二十世
纪30～50年代，美国和德国相继研制出辊碗磨煤
机、辊盘磨煤机等立轴式中速磨煤机。
8
粉碎机的众多类型
粉碎机一般分为机械式粉碎 机(machine mill)、气流粉碎机 （pneumatic cracker）、研磨 机（grinding machine）和低 温粉碎机（low-temperature mill ）四个大类。
公元二百年之后中国杜预等在脚踏碓粉碎机械粉碎机械和畜力磨的基础上研制出了以水力为原动力的连机水碓连二水磨水转连磨等把生产效率提高到一个新的水平
粉碎机械
1
什么是粉碎机械？
粉碎机械是破碎机械和粉磨机械的总 称。两者通常安排料粒度的大小作大致的 区分：排料中粒度大于3毫米的含量占总 排料量50%以上者称为破碎机械；小于3 毫 米的含量占总排料量50%以上者则称 为粉 磨机械。
3
我国粉碎机械的历史
在中国，公元前两千多年就出现了最简单的粉碎工具——杵臼。 杵臼进一步演变为公元前200～前100年的脚踏碓。这些工具运用了 杠杆原理，初步具备了机械的雏形，不过，它们的粉碎动作仍是间 歇的。
最早采用连续粉碎动作的粉碎机械是公元前四世纪由公输班发 明的畜力磨，另一种采用连续粉碎动作的粉碎机械是辊碾，它的出 现时期稍晚于磨。公元二百年之后，中国杜预等在脚踏碓粉碎机械 粉碎机械 和畜力磨的基础上研制出了以水力为原动力的连机水碓、连二水磨、 水转连磨等，把生产效率提高到一个新的水平。
16
胶 体 磨 气流粉碎机
乳 钵 研 磨 机
化学初中教材第六章案例分析
化学初中教材第六章案例分析化学是一门研究物质的性质、组成、结构、变化和相互作用的科学。
在初中阶段，学生们通过化学教材的学习，逐渐了解到各种物质之间的相互关系和化学反应的本质。
第六章案例分析是初中教材中的重要部分，通过对实际生活和工作中的案例进行分析，帮助学生理解和应用化学知识。
本文将围绕第六章案例分析的意义、具体案例及其分析，并介绍学生在学习过程中需要关注的重点。
一、案例分析的意义案例分析是一种通过具体案例来引发学生思考、培养学生解决问题的能力的教学方法。
在化学学科中，案例分析可以使学生将抽象的知识联系到实际问题，培养学生的观察能力、分析能力和解决问题的能力。
通过案例分析，学生可以更好地理解化学原理，将知识应用于实际生活和工作中。
二、具体案例及其分析1. 案例一：汽车废气排放对环境的影响汽车废气排放是近年来人们关注的一个热点问题。
学生可以通过分析汽车废气成分及其对环境的影响，来理解化学反应与环境之间的关系。
例如，汽车废气中的一氧化碳与大气中的氮氧化物发生反应，会产生臭氧，臭氧对人体健康和环境都有一定的危害。
因此，通过学习汽车废气排放案例，学生可以认识到环境保护的重要性，并了解到化学在环境问题解决中的应用。
2. 案例二：食物中的防腐剂使用分析食品安全一直备受关注，学生可以通过分析食物中常见的防腐剂的成分和作用，来认识到食品中的化学物质对人体健康的影响。
例如，学生可以分析食品中添加的硫酸盐防腐剂，了解其抑制细菌生长的机制，并讨论对人体健康可能造成的潜在危害。
这样的案例分析有助于培养学生对食品安全的认识和保护自身健康的意识。
3. 案例三：化学反应在日常生活中的应用化学反应在日常生活中随处可见，学生可以通过分析一些常见的化学反应应用案例，来加深对化学原理的理解。
例如，学生可以通过分析柠檬酸与碱反应生成的盐类来理解酸碱中和反应的本质，并进一步了解中和反应在调节土壤酸碱性、消除酸雨等方面的应用。
这样的案例分析有助于培养学生对化学反应应用的意识，提高学生的应用能力。
章粉碎筛分和混合解析PPT课件
V型混合机的混合筒结构独特、混合功效高、无死角 混合均匀，可用于流动性较好的干性粉状或颗粒状物料的 均匀混合。
第31页/共41页
（三）二维运动混合机 1．结构
二维运动混合机主要由机座、驱动系统、混合桶及 电器控制系统组成 。
1.结构 球磨机的基本结构包括罐体、研磨介质、轴承及动力装
置等，如图所示。
第5页原理 罐体绕水平轴线回转，使罐体内的研磨介质被带到一
定的高度后由于重力作用抛落，物料借助圆球落下时的 撞击、劈裂作用以及球与球之间、球与球罐壁之间的研 磨、摩擦从而被粉碎。 3．影响球磨机粉碎效果的因素
第9页/共41页
(三)微粉机 微粉机又称为振动磨，是目前常用的超微粉碎设备。
微粉机的类型按筒体数目分为单筒式、双筒式和多筒式振 动磨；按其特点分为惯性式、偏旋式微粉机；按操作方法 分为间歇式和连续式微粉机。
1．结构
微粉机由磨机筒体、 激振器（偏心轮）、支 承弹簧、挠性轴套、研 磨介质及驱动电机等部 件组成
3．设备标准操作规程、清洁规程、维护保养规程（见教材） 以20B型万能粉碎机为例
第3页/共41页
4.设备常见故障及排除方法
万能粉碎机常见故障、产生原因及排除方法。
常见故障 主轴转向相
反 操作中有焦
臭味 粉碎时声音 沉闷、卡死 机身喷粉
粉碎室内有 剧烈的金属
撞击声
产生原因 电源线三相连接不正确
皮带过松或损坏
目号 10 目 24 目 50 目 65 目 80 目 100目 120目 150目 200目
第19页/共41页
八年级物理粤沪版(下册)第六章 力和机械结合实例认识力
结合实例认识力从这个学期开始，我们开始学习“力学”。
我们遇到的第一个最基本概念是“力”，它是整个力学板块的敲门砖。
可是，“力”到底是什么呢？教材上让我们通过“力的作用效果”来认识力，那这“作用”又是咋回事啊？如此看来，“力”是很抽象的概念，很难“拉”“吸引”“排斥”“击打”“推”等等时，它会有所反应，出现了一定的变化，也就是有了可以看得见的效果。
我们看上面表格中列出的效果：一些物体是形状发生了变化，而另一些物体是运动的情况发生了变化。
既然“效果”都显现出来了，那么作用在物体上产生这些效果的“力”就当然是存在的了。
这样就把抽象难懂的“力”，通过其产生的效果，验证了它的存在，给我们认识“力是物体对物体的作用”辅以了事实依据，从而也就把“力”这个抽象的概念具体化了。
另外，表格中后面的几个例子，你再想象一下文字提供的情境画面：使劲儿踢球时，球被踢飞了，可自己的脚也火辣辣得疼，为什么会有这样的后果呢？那就是，人踢球给球力的时候，球也同时给了人的脚一个力；人用力向前推墙的时候，自己反而向后退去了，这说明什么？这说明人在推墙，对墙施加力的时候，墙也反过来给了人一个向后的力，正是这个力使人的状态发生了变化，由静止动起来，向后退去；同样的道理：人游泳向后划水时给水一个向后的力，水在承受人所给与的力时，也回赠给人一个力，这个力是向前的，它使得人在水中前行。
这样的效果告诉我们：物体间力的作用是相互的，当一个物体A对另一个物体B施力时，物体B也同时对A它施加力的作用，而且物体间的这一对相互作用力方向是相反的。
告诉大家一个小秘密哦：物体间的相互作用力不但方向相反，而且大小也是相等的呢。
那你是不是有了新的疑问：既然物体间的相互作用力大小都相等，可怎么把鸡蛋磕到石头上的时候，鸡蛋破了，石头却完好无损呢？开动你的脑筋和同学们讨论一下吧！。
破碎的物理学原理与工艺流程
破碎的物理学原理与工艺流程破碎物理学原理粉碎物理学是在传统的粉碎原理———岩石的机械力学基础上发展起来的，视野更加开阔，对生产的指导意义更加突出。
在传统的粉碎原理中，岩石的机械力学主要考虑两个方面：一是岩矿的物理性质（岩石的结构和构造、孔隙度、含水率和硬度、密度、容重及碎胀性）与其被粉碎的难易程度的关系；二是岩矿在外力作用下，因其性质和载荷大小、速度的不同，发生弹性形变和塑性形变直至粉碎的相关规律。
粉碎物理学则大大地扩大了其研究的范围，也更逼近于粉碎的实际过程。
主要方面有：单颗粒粉碎与料层粉碎，选择性破碎，粉碎极限等。
1.单颗粒粉碎单颗粒粉碎是粉碎技术的基础。
1920年格里菲思提出了强度理论。
在理想情况下，如果施加的外力未超过物体的应变极限，则物体又会恢复原状而未被破碎，但由于固体物料内部存在着许多细微裂纹，将引起应力集中，致使裂纹扩展。
这一理论一直统治着固体单颗粒粉碎机理的研究。
舒纳特于20世纪80 年代中期，归纳了应力状态与颗粒的关系，如图1-9所示，并指出，有关材料特性可分为两类：第一类是作为反抗粉碎阻力参数，第二类是应力所产生的结果参数。
这两类参数不是从熟悉的材料特性（如弹性模数、抗拉强度、硬度等）引导出来的，它们包括有：（1）阻力参数：颗粒强度、断裂能、破碎概率、单面表面的反作用力、被破碎块的组分、磨碎阻力。
（2）结果参数：破裂函数（破碎产物的粒度分布）、表面积的增大、能量效率；材料特性与被粉碎物料结构及载荷条件———物料种类、产地和预处理方法；颗粒强度、形状、颗粒的均匀性；载荷强度、载荷速度、载荷次数、施加载荷的工具形状和硬度、湿度等。
舒纳特等人对此进行了较全面的研究，推进了单颗粒粉碎理论的发展。
2.料层粉碎料层粉碎有别于单颗粒粉碎。
单颗粒粉碎是指粒子受到应力作用及发生粉碎事件是各自独立进行的，即不存在粒子间的相互作用。
而料层粉碎是指大量的颗粒相互聚集，彼此接触所形成的粒子群受到应力作用而发生的粉碎现象，即存在粒子间的相互作用。
《粉碎与混合 》课件
这些过程可以改变原始材料的物理特性，从而更易于加工，提高生产效率。
粉碎
粉碎是制备原始材料的第一步，本节将介绍它的定义、分类、工艺和设备。
1
粉碎的定义
粉碎是将原始材料破碎成更小的颗粒的过程。
2
粉碎的分类
它可以被分类为初级、中级和细分三类，取决于颗粒的大小。
3
粉碎的工艺
粉碎有许多工艺，包括压碎、磨削和打粉等。
crushed ore[J]. Minerals, 2019, 9(5): 282.
2.
Garcia M A, Miller J D. Mixing in continuous
flow systems[J]. N J, 1995, 123(6): 697-718.
3.
Smith L, Johnson D. Powder mixing[J].
重点关注
粉碎和混合是基础过程，但追求更高的质量和效率必须要优化这些过程。本节将着重探讨如何优化。
1
粉碎的优化
粉碎的优化可以通过定期清洁设备、大幅度减少浪费和使用新的材料等方法实现。
2
混合的优化
混合的优化可以通过确保每个材料的成分比例、定期清洁设备，以及使用新的材料等方法实现。
结论
粉碎和混合对于工业生产是必不可少的。优化这些过程可以提高生产效率和产品质量。
4Байду номын сангаас
粉碎的设备
主要设备包括磨床、球磨机和破碎机等。
混合
混合是将两个或多个材料混合在一起以形成单一的物质，本节将介绍它的定义、分类、目的和设备。
混合的定义
混合是将两个或多个材料混合在一起以形成单一的物 质。
混合的分类
粉尘爆炸事故案例ppt课件
几点思考
1、近年来经历了多次粉尘爆炸专项治 理，为什么还会发生昆山8.2爆炸事故？ 2、不锈钢制品抛光、打磨会发生粉尘 爆炸吗？
21
谢谢观赏
感谢亲观看此幻灯片，此课件部分内容来源于网络， 如有侵权请及时联系我们删除，谢谢配合！
10
预防措施
预防燃烧爆炸技术措施：
要从控制产生粉尘爆炸必不可少的三要素入手
1
空气
2
粉尘云
3
点火源
11
预防措施
1. 将生产铝、镁粉的装置、容器、管道等尽量做成 密闭系统，使用氮等惰性气体进行保护，避免粉碎 后具有新鲜表面的粉粒与氧气发生急剧反应而导致 自燃或爆炸。利用氧气表对生产粉末的系统进行氧 气含量检测，定期对系统的氧气浓度进行分析等检 测手段保证系统的安全。
17
预防措施
10.严格控制点火源。对于需要粉碎的物质必须经过 严格筛选、去石和吸铁，以免杂质进入粉碎机内产 生火花。易燃粉尘场所的电气设备应严格按照《爆 炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行设计、 安装，达到整体防爆要求，使用不易产生静电、撞 击不产生火花的材料，并采取静电接地保护措施。
18
预防措施
01粉尘爆炸介绍02粉尘爆炸条件03粉尘爆炸过程04粉尘爆炸因素及特点05预防措施06事故案例目录contents粉尘爆炸介绍粉尘爆炸指可燃性粉尘在爆炸极限范围内遇到热源明火或高温火焰瞬间传播亍整个混合粉尘空间化学反应速度极快同时释放大量的热形成很高的温度和很大的压力系统的能量转化为机械能以及光和热的辐射具有很强的破坏力
7.严禁与其他厂房设在统一建筑物内， 宜建成无地 下室的一层建筑，采用轻质屋顶和钢瓦结构，增加 窗户等泄压面积。
8.将除尘器设在同一建筑物外面！特别注意，易燃 粉尘不能用电除尘器，金属粉尘不能用湿式除尘设 备。除尘器设静电接地等。
第6章 粉碎过程及设备 2012粉体工程与设备课件
• 闭路流程：凡带检查筛分或选粉设备的 粉碎（磨）流程称为闭路（或圈流）流 程。
• 特点：从粉碎机卸出的物料须经检查 筛分或选粉设备，粒度合格的颗粒作为 产品，不合格粗颗粒物料重新回至粉碎 （磨）机再行粉碎（磨）。
循环负荷率：
粗颗粒回料质量与粉碎（磨）产品质量之比。 数学表达式：
K＝L/Q×100%
别为xF、 xA、 xB （物料循环过程中无损失） 。
则有
F=L+Q
F（100-xf）=L （100-xA） +Q （100-xB）
• 消元可得
Q xA xf F xA xB
选粉效率=
Q(100 F (100
xB ) xF )
(xA (xA
x f )100 xB )100
xB xF
100%
6.3 材料的粉碎机理
• 6.3.1 格里菲斯(Griffith)强度理论
• 固体材料内部的质点并非严格地规则排布，存在许 多微裂纹，当材料受拉时，微裂纹逐渐扩展，于其 尖端附近产生高度应力集中，致使裂纹进一步扩 展，直至材料破坏。
• 设裂纹扩展时，其表面积增加ΔS，令比表面能为 γ，则表面能增加γΔS，此时其附近约一个原子 距离a 之内的形变能为，裂纹扩展所需的能量即由 此所储存的变形能所提供。
表面能实质上是表面上不饱和价键所致不同物质的键合情形存在差异因而形成稳定新表面所需能量也不同即使同一各向异性材料因其各表面上不饱和键的情形各异表面能也不同如0k下真空中naci的100面的表面能为18910而110面的表面能为445105jcm固体表面能较液体复杂得多但除固体具有各向异性和形成新表面是由出现新表面和质点在表面上重新排布二步所组成液体的这二个步骤几乎是同时完成的外其本质与液体的表面能相同
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
机械力化学效应的活化作用
• 颗粒细化，颗粒表面积、表面原子数增加
粒径/nm 1 总原子 30 数/ 个 表面原 90 子数/总 原子数
2 250 80
5 4103 40
10 3104 20
20 100 25104 3107 10 2
• 颗粒细化表面能增加；
• 表面能、表面原子数的增加，增强了颗粒 的化学活性；
• 不同粒度氯化钠的表面能和棱边能
• 体系的表面自由能随粒径的减小显著增大。
• 晶格变形：粉碎过程中，随着粒径减小的同 时，还产生颗粒表面晶格的不规则及结晶度 下降。这些变化的形式有：晶面间距的变化 （一次粒子的结晶格子整体膨胀或收缩）； 晶型转变；出现无定形结构；层状晶体受到 机械力作用出现的层错等。这些变化也能导 致体系热焓增加、活性增加。
•
• •
•
粉碎机械力化学 机械力化学指在压缩、剪切、摩擦、延伸、 弯曲、冲击等机械手段作用下，固体、液体、 气体物质因形变、缺陷、和解离，从而诱发 这些物质的结构、物理化学性质变化。 1893年，Lea在研磨HgCl2时发现有少量Cl2逸 出，说明在研磨过程中部分HgCl2发生分解。 在机械粉碎过程中，被粉碎材料可能发生的 变化包括： 物理变化：颗粒和晶粒的维系化或超细化、 材料内部微裂纹的产生和扩展、表面密度和 真密度的变化以及比表面积的变化等；
• 粉碎中的物理化学性质变化 • 机械力活化作用提高矿物的溶解性
• 粉碎提高颗粒的吸附能力
• 粉碎提高置换能力
机械力化学活化 作用可以改变矿 物的离子交换能 力。
密度变化 • 石英转变成SiO2时，密度从2600 kg/m3 下降到2200 kg/m3. • 方解石的密度为2720 kg/m3，转变成文 石后密度提高到2950 kg/m3。
• 粉碎平衡出现的位置或达到粉碎平衡所需的粉碎时间 既与粉碎设备的工作条件有关，也与物料的物理化学 性质有关。 • 脆性物料的粉碎平衡出现在微细粒径区域，而塑性材 料则出现在较大粒径区域。 • 对于同一物料，粉碎条件改变时，其出现粉碎平衡的 时间也会发生变化。 • 粉碎平衡是动态的，即当粉碎达到平衡后，继续进行 粉碎，颗粒的粒度大小将不发生变化，但作用于颗粒 的机械能将使颗粒的结晶结构不断破坏，晶格应变和 晶格无序度增大。因此，达到粉碎平衡后，宏观几何 性质不变，但物理化学性质发生变化，内能增加，使 粉体的反应活性及烧结性大大提高。
• 主要是由于机械力的反复作用，晶格内积聚 的能量不断增加，使结构中某些结合键发生 断裂并重新排列形成新的结合键。 • 物理化学性能将发生变化：溶解度增大、溶 解速率提高、密度减小、颗粒表面吸附能力 和离子交换能力增强、表面自由能增大、产 生电荷、游离基、外激电子发射等。
粉碎介质影响
• 长链化合物粉碎中的结构变化 • 以聚磷酸钠为例：粉碎中除发生比表面积增 加、无定形化、格子变形外，还有分子链的 切断及聚合。
• 1. • •
粉碎中的机械力化学反应 脱水效应 二水石膏粉磨中脱水变成半水石膏。 有些含OH-的化合物，其OH-不易脱离，因此 将其单独机械粉磨时，变化很少，然而加入 一定量的SiO2后，有利于脱水。混合粉磨 Mg(OH)2和nSiO2时，可产生镁橄榄石的前驱 体硅酸镁mMgOnSiO2。 Mg(OH)2+nSiO2=mMgOnSiO2+nH2
• 结晶状态变化：产生晶格缺陷、发生晶格畸变、 洁净程度降低甚至无定形化、晶型转变等； • 化学变化：含结晶水或羟基物质的脱水、形成 合金或固溶体、降低体系的反应活化能并通过 固相反应生成性相等。 • 机械力化学的概念最早由德国学者Wilem Ostward提出来。 • 物质在粉碎过程中，如果化学组成或结构不变 时为机械激活，如果化学组成或结构发生变化 为机械力化学激活。
• 颗粒细化与粒子缺陷 • 点缺陷 线缺陷 面缺陷 • 注意：点缺陷的形成并不总是有利于提高 活性的。 • 位错是一种非平衡缺陷，位错处具有较高 的能量，活性增强。其原因是位错周围积 蓄的弹性形变能，也可用立体化学结构异 常来解释。
• 粒子细微化使粒子表面活性点数量增加 • 粉碎后的固体表面具有台阶、弯折、空位 等，这些位置的质点能量高，称活化点。
纳米钯表面的无序区、空洞、有序区
• 无定形的非晶层一般从优先接受能量的的颗粒 表面开始由表及里逐渐内延。如果颗粒的粒径 为d，非晶层的厚度为，则非晶部分的体积分 数Yam可用下式计算：
2 Yam 1 1 d
3
•晶格畸变的宏观物理性质反映的是物料密度的 变化。xam非晶层质量分数。
• 随着粉碎过程的继续，非晶层不断增厚，最后 导致整个颗粒的无定形化。在此过程中，晶体 颗粒内部储存了大量的能量，使之处于热力学 不稳定状态。直接结果是颗粒被激活，即活性 提高，体系的反应活化能降低。这是颗粒能够 在后续的固相反应中显著提高反应速度和富有 程度或降低高温反应温度的主要原因。
• 晶型转变：具有同质多晶型矿物材料在常温 下由于机械力的作用常常会发生晶型转变。 在室温下研磨方解 石38.3小时，大部 分转变成文石。而 文石加热至4500C 时又可恢复为方解 石结构。
粉碎平衡
• 粉碎平衡是指经过一定时间粉碎后，颗粒表面 活化（不饱和力场及带电结构单元出现) ，在 较小的引力作用下，颗粒之间产ห้องสมุดไป่ตู้团聚（比表 面积减小），颗粒的粉碎过程与团聚过程方向 相反，当两者速度达到相等时，颗粒尺寸达到 极限，即粉碎平衡。 石英粉的粒度、比 表面积同粉碎时间 的关系
•粉碎平衡产生的原因： •颗粒团聚：细粉在Van der Waals力、静电力、磁 力、水膜力、机械压力、摩擦力等作用下，产生 颗粒的团聚。颗粒越小，表面积越大，越易于团 聚。此外，结晶化、活性化能量小的离子晶体也 容易发生团聚。 •粉体应力作用出现缓和：微颗粒团聚体中由于 颗粒间的滑移，颗粒本身的弹性变形轧机颗粒表 面的晶格缺陷、晶界不规则结构所产生的粉体应 力作用出现缓和，致使脆裂作用减小。