現(xiàn)代的粉體研磨技術(shù)是上一個(gè)世紀(jì)的后期才逐步發(fā)展更快的，具體的原因是基礎(chǔ)工業(yè)對(duì)于各類粉體的要求越來越高。基本的特點(diǎn)就是朝著高純、超細(xì)和高分散性的方向發(fā)展。上個(gè)世紀(jì)的六、七十年代，陶瓷及電子陶瓷行業(yè)中，普遍使用球磨機(jī)作為超細(xì)粉體的生產(chǎn)工具。

隨著工業(yè)界對(duì)粉體的要求不斷精細(xì)化，人們對(duì)于研磨技術(shù)的不斷認(rèn)識(shí)，高能球磨的概念來到了這個(gè)技術(shù)的前沿。隨后，便誕生了現(xiàn)代粉體工業(yè)的砂磨機(jī)。伴隨著砂磨機(jī)技術(shù)的不斷成熟，對(duì)于砂磨機(jī)中最重要的配件：超小磨介微珠及其技術(shù)也就逐步成長(zhǎng)了起來。磨介對(duì)研磨效率影響、磨介因磨損報(bào)廢、磨介引起產(chǎn)品污染等問題一直是大家對(duì)研磨介質(zhì)的關(guān)注熱點(diǎn)。

對(duì)于一些要求更高細(xì)度及更高純度要求的亞微米材料，傳統(tǒng)研磨介質(zhì)已經(jīng)無法滿足要求，因此有人提出采用超微氮化硅作為研磨介質(zhì)的方案以控制亞微米材料的雜質(zhì)污染及細(xì)度。

一、研磨介質(zhì)尺寸對(duì)研磨體系的影響

砂磨機(jī)通過研磨介質(zhì)傳遞能量而達(dá)到粉碎的目的。研磨介質(zhì)間的接觸產(chǎn)生機(jī)械力，對(duì)物料產(chǎn)生有效研磨。小研磨介質(zhì)球之間接觸碰撞的幾率比較大，但直徑過小也會(huì)因產(chǎn)生的剪切、摩擦力變小而降低磨效。

因此在一定范圍內(nèi)，同種材質(zhì)的研磨介質(zhì)，其尺寸越小，研磨效率越高。此外，陶瓷微珠越小，其內(nèi)部缺陷越小，就越不易破損，可有效的降低研磨介質(zhì)的磨損。用于超細(xì)粉碎時(shí)，一般用平均直徑1mm以下的研磨介質(zhì)。但研磨介質(zhì)與被研磨材料比重不同，因此在實(shí)際生產(chǎn)需要通過測(cè)試以確定具體顆粒大小。

氮化硅陶瓷磨介球大小選取的自由度很大，由0.1毫米至幾十個(gè)毫米可以根據(jù)工藝隨便選擇，可以適應(yīng)任何普通球磨、高能球磨和砂磨機(jī)的工藝。因此，在研磨介質(zhì)尺寸上選擇上，氮化硅可以滿足要求。

目前氮化硅微珠采用等靜壓工藝制備，威海圓環(huán)先進(jìn)陶瓷股份有限公司經(jīng)過幾年的工藝摸索，投入了大量的人力物力，終于摸索出氮化硅微球冷等靜壓技術(shù)并投入了工業(yè)化生產(chǎn)。

二、氮化硅作為研磨介質(zhì)有何特殊之處

1、氮化硅是世界上最硬的三種材料之一，僅次于金剛石和六方氮化硅晶體，因此氮化硅陶瓷的磨耗非常小，有資料報(bào)道研磨某種材料的24小時(shí)磨耗只有百萬分之一，這對(duì)于提高研磨材料純度具有很大的益處。

2、氮化硅陶瓷在研磨過程中的機(jī)械化學(xué)反應(yīng)的副產(chǎn)物只有氮元素和硅元素，其中氮元素的兩個(gè)原子會(huì)化合為氮?dú)猓苯訐]發(fā)；硅原子一般會(huì)和少量的氧結(jié)合為二氧化硅。

三、氮化硅研磨介質(zhì)用于硅碳負(fù)極材料研磨猜想

粉體圈14日?qǐng)?bào)道：硅碳負(fù)極材料，是一種粉末狀的新材料，主要成分為硅、石墨和硬脂酸等。原材料主要為硅粉、石墨粉、硬脂酸、異丙醇等，生產(chǎn)工藝主要為混合攪拌、研磨、噴霧干燥等。

我推測(cè)，這個(gè)硅碳負(fù)極材料，必不可少的參數(shù)是原材料盡可能高的純度、粉體的更小粒度和將幾種材料混合的更趨于均勻。基于氮化硅材料的一些特性，我認(rèn)為：氮化硅陶瓷磨介球?qū)⑹茄心ス杼茧姵刎?fù)極材料最得力之研磨磨介球。

當(dāng)然，這還只是出于對(duì)硅碳電池負(fù)極材料工藝特點(diǎn)的一般分析。要生產(chǎn)出更高質(zhì)量的硅碳電池負(fù)極材料粉體，還需要進(jìn)行工藝試驗(yàn)進(jìn)行鑒定。上述觀點(diǎn)，只是基于對(duì)氮化硅材料、研磨工藝以及我對(duì)機(jī)械力化學(xué)原理等進(jìn)行的綜合分析，在新型電池行業(yè)的學(xué)者和專家面前也就是班門弄斧，個(gè)人之見，歡迎大家拍磚指導(dǎo)。

作者：無味坊