超細粉體的概念和意義

I.超細粉

由於礦物的種類和用途不同，沒有統壹的粒度要求和標準。但對於壹般物料，人們往往把粒度在10μm以下的物料稱為超細粉體。例如，高嶺土粒度為<2μm，滑石粉粒度為<5μm，雲母粉粒度≤325目（44μm），碳酸鈣粒度≤2μm，即為超細。

用壹定的方法（物理、化學）將固體物料加工成超細粉末的全過程稱為超細粉碎。

二、非金屬礦超細粉碎的意義

1.經濟效益

非金屬礦物經超細粉碎增值效益可觀。如石墨：高碳石墨（C=94.6%～99.0%）6000元/t，而0.5μm彩色顯像管石墨乳為30000元/t，增值6倍。雲母粉碎後的礦渣為700～800元/t，而-325目、徑厚比>50的濕磨雲母粉為4000～5000元/t，1.25～1.6mm的優質軟磨石榴石為1000元/t，加工成1～1.5μm的超細拋光粉為6000～7000元/t。

由於非金屬礦經過超細粉碎後，具有顯著的經濟效益，因此，國外非金屬礦加工企業壹般都擁有幾條到幾十條生產線，大力開發和生產非金屬礦超細產品，並使產品規格多樣化和系列化。我國目前的許多非金屬礦加工企業，也認識到了非金屬礦超細加工的增值效益，也在大力開發和生產非金屬礦超細粉體。

二、拓展非金屬礦物的實用領域

由於非金屬礦物超細粉碎技術的出現，以及人們對超細粉體優異性能的認識，使許多非金屬礦物在應用領域突破了傳統的應用範圍，作為功能填料、補強劑廣泛應用於高檔造紙、塑料、橡膠、建材（特別是精密陶瓷原料）、生物工程材料、精細化工原料等領域。

以白雲母為例，大塊白雲母的傳統用途是用於電絕緣材料。但隨著科技的發展，集成電路的廣泛應用，薄膜電容器、陶瓷電容器的問世，使過去用量最大、質量最好的電子管用雲母和電容器用雲母片的使用量銳減；而占雲母質量95%以上的雲母碎片（晶體大小或質量不合格，且不能用於單晶片狀產品）則被視為廢料--

雲母渣。--雲母碎渣。由於經過超細加工，超細雲母粉壹躍成為雲母消費領域的主導產品，使雲母的應用領域突破了電氣工業的範疇，而廣泛應用於塑料、橡膠、石化、塗料、建材等非電氣領域。

高嶺土：傳統應用領域是陶瓷工業。由於經過超細加工，其超細粉體被廣泛應用於塑料、橡膠、造紙等行業，作為填料或紙張塗層。特別是在造紙工業中，歐洲用於紙張填料或塗布的高嶺土占其總質量的 80%，我國 1990 年需要塗布級高嶺土 10 萬噸。而當年國內生產了 1 萬多噸，其余全部依靠進口。因此，我國造紙工業急需塗布級高嶺土。急需加強開發和研究。

3.適應高新技術、新材料發展的需要

超細加工可以提高非金屬礦物的比表面積、透明度、吸附性等特性，特別是當物料粒度小於10μm以下時，其比表面積、光、電、熱、磁、表面性質等。都發生了奇特的變化，利用它可以獲得特異功能的效果，適用於精細陶瓷原料（陶瓷發動機）、生物工程材料、優質耐火材料、精細化工材料（催化劑）以及國防高科技材料等諸多領域的必備材料。

（1）先進功能陶瓷

具有特殊功能（電、磁、聲、光、熱、化學、機械、生物）的陶瓷有人稱之為繼金屬材料、高分子材料之後的第三大材料鏈。在制備中，為了提高其致密性，降低燒成溫度，提高強度和韌性，關鍵之壹是要求粉體原料超純、超細和均勻化，壹般要求達到1μm，壹般氧化鋁陶瓷的強度為3000MPa，如果原料粒度小於0.1μm，則強度可提高1倍。

（2）矽酸鈣制品

隔熱保溫材料，重量小，保溫性能好，制品的容重與石英等原料的粒度有關，173～220kg/m3，原料要求<20μm；130kg/m3，原料要求<5μm。

（3）精細化工

原料粒度越細

（3）

原料粒度越細，表面積越大，表面活性越高，當今化學工業中的催化劑和觸媒都要求原料細度均勻，如化妝品、牙膏、各種軟膏、添加劑、油漆等。

（4）保健品和藥品

研究表明，藥品的細度提高（即比表面積增大），有利於增強其生物或生理活性，提高臨床應用的有效性，將在壹定程度上改變傳統的制藥工業，如傳統的中藥配方，300～400g/副，而超細粉僅10g左右。

近10年來，人們已經對顆粒更小的物質--納米礦物的性質有了壹定的研究和認識。由納米顆粒組成的礦物被稱為納米礦物。目前對納米礦物的研究表明，它的物理性質既不同於原子和分子，也不同於塊狀晶體。它將對未來科學技術的發展產生深遠的影響。

熱特性：

低熔點：2納米金的熔點為327°C，大塊金的熔點為1065°C。

燒結溫度低：納米級二氧化矽的燒結溫度僅為 1100°C，塊狀二氧化矽的燒結溫度為 1730°C，比傳統顆粒級二氧化矽的燒結溫度低 400-500°C。