研磨介質對研磨效果的影響因素

研磨介質密度

研磨介質的密度在直徑和速度相同時，研磨介質的密度越大，它所具有的動能也越大，分散效果自然會好一些。但是，研磨介質密度太大，也會帶來一些弊病，如增加砂磨機和送料泵的功率消耗；加劇研磨介質自身及機件的磨損；研磨介質沉底現(xiàn)象嚴重，以致立式砂磨機啟動困難。所以要根據(jù)物料的黏度、密度、固體含量及分散難易程度等因素，綜合考慮，選擇密度合適的研磨介質。顯然，對黏度高、密度大、固體含量高及難分散的漆漿，要用密度較大的研磨介質。如低黏度漆漿使用高密度研磨介質，無疑會導致過度磨損。
使用氧化鋯陶瓷珠（密度為3.76g/cm3），對漿料黏度提出了要求：一般建議立式砂磨機的漿料黏度不低于0.8Pa．s，臥式砂磨機的漿料黏度不低于0.6Pa．s。玻璃珠的密度一般不超過2.Sg/cm3，只適用于中、低黏度的漆漿。
研磨介質不同，其密度差異較大，目前工業(yè)上使用的研磨介質，其密度在2.2～14g/cm3這樣的大范圍內。大密度研磨介質能夠提高磨效，但同時密度大，消耗的能量也大，研磨介質間的機械能轉化為大量的熱能使?jié){料溫度升高，從而加劇了微粒子的布朗運動．造成已磨碎的顆粒重新凝聚，使磨效降低。此外，密度大的研磨介質造成砂磨機的徑向和軸向能量密度嚴重不均，也影響產(chǎn)品質量。一般物料選用理想的密度為2.45～6.lg/cm³的玻璃珠或氧化珠即可。當然，分散和粉碎黏度大的硬質物料，尚需用鋼珠(密度7.8g/cm³)。

研磨介質球形度

球形研磨介質在隨葉片公轉的同時，還有本身的自轉，其總的動能為：
T=l/2MV²+l/2Jw²
式中T-研磨介質總動能；
M-研磨介質的質量；
V-研磨介質的運動速度；
J-轉動慣量；
w—平面運動研磨介質的角速度。
式中的l/2Jw²是研磨介質自轉產(chǎn)生的附加能，由此產(chǎn)生對粒子的剪切和摩擦的粉碎作用。顯然，自轉角速度∞越大，產(chǎn)生的附加能也越大，當球體不均勻時，自轉運動受阻，降低了附加能，不利于研磨。

表面光潔度

研磨介質與漿料混合裝入研磨室，在研磨粉碎物料的同時，介質也會有一定的磨耗，磨耗的材料進入漿料后，用通常的方法很難分離，影響產(chǎn)品質量，甚至改變漆料的色澤，這是生產(chǎn)者所不希望的。對于同一種材料，磨耗率與研磨介質表面光潔度成正比，所以要求研磨介質表面光滑，以減少磨耗率。

機械強度

研磨介質的機械強度主要指正常工作情況下昀抗彎強度、抗壓強度、抗沖擊強度。對于金屬類研磨介質一般無大問題，而對非金屬類研磨介質，要達到這些指標并不容易。其綜合要求是在正確使用條件下基本不產(chǎn)生破碎。

耐磨性

耐磨性是衡量研磨介質質量的重要條件。不耐磨的介質因磨耗而需經(jīng)常進行補充，不僅增加成本，而且影響正常生產(chǎn)。磨耗的介質材料還會影響產(chǎn)品質量，同時，對機械零件，如葉片、簡體、送料泵及密封都帶來危害，在選材時應特別注意。

研磨介質直徑

研磨介質間的接觸產(chǎn)生粉碎物料的機械力，在兩研磨介質接觸后形成一個區(qū)域，物料只
有在這一區(qū)域的包容下才有可能粉碎，其體積為
Va=πr²(R+1/3r)
式中Va——研磨有效區(qū)域；
R-研磨介質半徑；
r-物料半徑。

研磨介質的粒徑

當砂磨機裝填研磨介質的空間容積為一定值時，所裝研磨介質珠子粒徑越小，則所能容納的珠子數(shù)目越多。珠子粒徑減小一半，珠子數(shù)目增加到原來的8倍。珠子越多，珠子間相互撞擊和摩擦的次數(shù)增加，分散效果也越好。同時，珠子越多，其總表面積越大，因而有更大的分散作用面積，并限制了物料粒子的聚集，從而加速了分散作用。
根據(jù)實驗和生產(chǎn)經(jīng)驗，對不易分散或要求分散細度小的漆漿，要選用粒徑小的研磨介質；對容易分散或對分散細度要求不高的漆漿，可適當選用粒徑較大的研磨介質。粒徑較大的長處是機械強度大，不易碎，磨損后仍可繼續(xù)使用，有利于降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)的連續(xù)性。
當然，珠子的直徑也不能太小，否則它具有的動能太小，不足以分離顏料聚集體。此外珠子太小，還容易堵塞篩網(wǎng)等出料裝置。一般建議最小粒徑要大于出口縫隙寬度的2.5倍。
在串聯(lián)砂磨機或多筒砂磨機上，研磨介質可采用前粗后細的方案，逐臺減小粒徑，以求得到既快又好的綜合效果。
目前常用玻璃珠的粒徑大多在1～3mm范圍內。就單位體積而言，小研磨介質比大介質這一區(qū)域增大約l/R²。假設隨機堆積因數(shù)φ—0.639，每個研磨介質約有4.6個接觸點。在25.4mm³(1.Oin³)的體積中，研磨介質直徑為3.175mm(l/8in)有2900個接觸點，而直徑為0.794mm(l/32in)有180000個接觸點，即小研磨介質直徑是大研磨介質直徑的1/4時，接觸點增大約62倍，這是小介質提高磨效的主要原因。
小粒徑介質雖然磨效明顯，但同時損耗也明顯，生產(chǎn)的實際情況需要根據(jù)物料粗細來確定研磨介質粒徑。

介質均勻度

從動力學的角度看，當介質直徑一致時，體積相同，則質量相等，即m1=m2，在運動中可獲得相同的動量m1v1=m2v2；當m1>m2時，m1v1>m2v2，兩球相撞時大球將小球撞開，造成大球追小球的情況，磨效會降低。從幾何學的角度考慮，不同直徑研磨介質混裝，小介質填充了大介質的空隙位置，增多了介質的接觸點，提高了磨效，但隨著研磨時間的加長，產(chǎn)生了大介質磨小介質的情形，**加快小介質的變形以致破碎。所以應當盡量避免不同粒徑的介質混裝。

介質填充率

研磨介質的裝填量：砂磨機要裝多少研磨介質才合適呢？若裝入太少，即裝填系數(shù)（研磨介質堆積體積與砂磨機簡體有效容積之比）太低，分散效率自然很低。但裝得太多，即裝填系數(shù)超過一定限度時，物料占據(jù)的容積減少，研磨介質自身及對機件的磨損加劇，工作溫度猛升，主電機負荷加大，連送料泵的壓力也升高，這樣非但不能提高分散效率，反而無法正常開車。
研磨介質的裝填系數(shù)與物料的黏度、分散盤（或棒銷）的圓周速度及機器結構等因素有關。一般的經(jīng)驗是物料粘度高，分散盤（或棒銷）的圓周速度高，裝填系數(shù)應稍低，反之則取較高值。
通常立式開啟式砂磨機的裝填系數(shù)可取65%～75%，特殊情況下可取60%-80%;立式密閉式砂磨機因沒有“冒頂”問題，裝填系數(shù)可取80%～85%；臥式砂磨機啟動容易，裝填系數(shù)可比立式砂磨機大些，一般可取80%～85%，特殊情況下可取90%。
確定裝填系數(shù)后，就可算出研磨介質裝填量(kg)。它等于砂磨機有效容積(L)與裝填系數(shù)及研磨介質堆積密度（g/cm³或．kg/L）的乘積。一般來說，只要砂磨機的溫升、功率消耗等指標在合適的范圍內，適度加大研窘介貢裝填量，有利于提高砂磨機的生產(chǎn)能力。通過多次生產(chǎn)實踐，就能找到相應工藝條件下理想的研磨介質裝填量。

化學穩(wěn)定性

要求研磨介質對物料應有一定的化學穩(wěn)定性．防止研磨過程中介質與物料間發(fā)生化學反應，造成產(chǎn)品污染和加速介質磨損，一般非金屬介質優(yōu)于金屬介質。研磨介質的pH值應盡可能接近中性。