中，既在一定高度上抛落或泻落，又
不断发生振动，其加速度可以达到重
力加速度的数十倍乃至数百倍，在这
一过程中，对物料施加强烈的碰击力 和磨剥力，从而使物料粉碎。
行星式振动磨示意图
3.6 气流粉碎
•粉碎原理：利用高压流体(压缩空气或过热蒸汽)作为介质， 将其高速通过细的喷嘴射入粉碎室内，此时气流体积突然膨 胀、压力降低、流速急剧增大(可以达到音速或超音速)，物 料在高速气流的作用下，相互撞击、摩擦、剪切而迅速破碎， 然后自动分级，达到细度的颗粒被排出磨机。粗颗粒将进一 步循环、粉碎，直至达到细度要求。
利用破碎机对固体施力而将其破碎的方法，如破 碎机的齿板、锤子、球磨机的钢球等)
包括：压碎、劈碎、折碎、磨碎和冲击破碎等。
(a)压碎
(b) 劈碎
(c) 折断
(d) 磨剥
（e）冲击破碎
常见的机械能破碎方法
固体
固体
筛下物
破碎
筛上物 筛分
破 碎
破碎产物
（a）单纯破碎工艺
破碎产物
（b）带预先筛分的破碎工艺
磨球、粉料与磨筒处于相对静止状态，此时研磨作用停 止，这个转速被称为临界转速V临2。
3.3 行星式研磨
行星式球磨机的工作原理：
在旋转盘的圆周上，装有４个即随 转盘公转又做高速自转的球磨罐。 在球磨罐做公转加高速自转的作用 下，球磨罐内的研磨球在惯性力的 作用下对物料形成很大的高频冲击、 磨擦力，对物料进行快速细磨、混
设，图中颗粒处于一水小 平面上，其正视和俯视投
影图如图所示。这样在两
个投影图中，就能定义一
组描述颗粒大小的几何量：
高、宽、长，定义:
高度h：颗粒最低势能
态时正视投影图的高度
宽度b：颗粒俯视投影 图的最小平行线夹距 长度l：颗粒俯视投影 图中与宽度方向垂直的 平行线夹距
h
b
l
定方向径
沿一定方向的颗粒的一维尺度。定向径包括三种
(a) 简单摆动型
(b)复杂摆动摆动型
(c)综合摆动型
1-定颚；2-动颚；3-推动板；4-连杆；5-偏心轴；6-悬挂轴
主要用于块状料的前级处理。 设备结构简单，操作方便，产量高。
二、圆锥破碎机
按用途可分为粗碎（旋回破碎机）和细碎（菌形破碎机）两种 按结构又可分为悬挂式和托轴式两种。
圆锥破碎机的优点是：
dV w d S
可以看出：

2
1. w 1 ；
2. 颗粒为球形时， w 达最大值。
与颗粒等体积的球的表面积与颗粒的表面积之比
一些规则形状体的球形度：
球体 圆柱体（d=h） 立方体 正四面体 圆柱(d：h=1：10) 圆板(d：h=10：1)
w =1 w =0.877 w =0.806 w =0.671 w =0.580 w =0.472
粒 径 名 称
Feret 径
定
义
沿一定方向测得颗粒投影的两平行线的距离。
粒 径 名 称
定方向等分径 （Martin 径）
定
义
沿一定方向将颗粒投影像面积等分的线段长度
粒 径 名 称
定方向最大径
定
义
即在一定方向上分割粒子投影面的最大长度。
当量径
颗粒与球或投影圆有某种等量关系的球或投影圆的直径。
Heywood径 投影面积圆相当径，即与粒子的投影面积相
较大，检修时间较长，需均匀喂料，粉碎粘湿物料时生产能
力降低明显，甚至因堵塞而停机。为避免堵塞，被粉碎物料 的含水量应不超过10%-15％。
四、反击式破碎机
反击式破碎机的破碎作用：
•(1)自由破碎 •(2)反弹破碎
•(3)铣削破碎
1-高速转子；2-板锤；3-反击板
锤式破碎机和反击式破碎机主要是利用高速冲击能量的作用 使物料在自由状态下沿其脆弱面破坏，因而粉碎效率高，产 品粒度多呈立方块状，尤其适合于粉碎石灰石等脆性物。
• （5）颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力。
超细粉体分类
分类
微米粉体 亚微米粉体
直径
>1m 100nm~1 m
原子数目
>1011 108
纳米粉体
纳米粉体 团簇分子
100nm~10nm
10nm ~1nm < 1nm
105
103 <102
第二节
粉体的物理性能及其表征
§1.1 颗粒大小和形状表征
五、轮碾机
在轮碾机中，物料原料在碾盘与碾轮之
间的相对滑动及碾轮的重力作用下被研
磨﹑压碎。碾轮越重﹑尺寸越大，粉碎 力越强。
轮碾机常可分为轮转式和盘转式两种
16-固定小刮板；17-固定大刮板； 18-刮板架；19-栏杆
轮碾机粉碎效率较低，但它在粉磨过程中同时具有破揉和混合作用，从而 可改善物料的工艺性能；同时碾盘的碾轮均可用石材制作，能避免粉碎过 程中出铁质掺入而造成物料的污染；另外，可较方便地控制产品的粒度。
产能力大，破碎比大，单位电耗低。
缺点是：构造复杂，投资费用大，
检修维护较困难。
1-动锥；2-定锥；3-破碎后的物料；4-破碎腔
三、锤式破碎机
锤式破碎机
•锤式破碎机的主要工作部件为带有锤子的转子，通过高速 转动的锤子对物料的冲击作用进行粉碎。 •锤式破碎机的优点是生产能力高，破碎比大，电耗低，机 械结构简单，紧凑轻便，投资费用少，管理方便。 •缺点是：粉碎坚硬物料时锤子和篦条磨损较大，金属消耗
频率分布曲线
•累积分布――表示小于或大于某一粒径的粒子占全
部颗粒的百分含量。
累积粒度分布表
粒径 （μm） 累积分布 质量（%） 个数（%）
＞粒径
＜20 20~25 25~30 30~35 35~40 40~45 ＞45 100.0 93.5 77.7 54.5 30.6 16.3 7.5
＜粒径
6.5 22.3 45.5 69.4 83.7 92.5 100.0
管道式气流粉碎机
进料粒度约在１～0.1 mm之间， 出料细度可达１m左右。
优点：不需要任何固体研磨介质，故可以保证物料的纯度；
在粉碎过程中，颗粒能自动分级，粒度较均匀；能够连续操
作，有利于生产自动化。
缺点是耗电量大，附属设备多；干磨时，噪音和粉尘都较
大。
3.7 搅拌磨粉碎
连续湿式搅拌磨
间歇干式搅拌磨
进料粒度应在1 mm以下，出料粒度为0.1 m。
•搅拌磨又称摩擦磨、砂磨，是较先进的粉磨方法，其粉碎
原理与球磨类似。 •适于制备轧膜成型和流延法成型用的浆料。 搅拌研磨具有下列特点： (1)研磨时间短、研磨效率高，是滚筒式磨的10倍。 (2)物料的分散性好，微米级颗粒粒度分布非常均匀。 (3)能耗低，为滚筒式磨机的l/4。 (4)生产中易于监控，温控极好。 (5)对于研磨铁氧体磁性材料，可直接用金属磨筒及钢球 介质进行研磨。 进料粒度应在1 mm以下，出料粒度为0.1 m。
材料的机械、物理和化学性质描述了组成材料
的物质组态的基本特性。
当物质被“分割”成为粉体之后？
必须对粉体材料的组成单元——颗粒，进行详细描述。 颗粒的大小和形状是粉体材料最重要的物性特性表征量。
颗粒的大小
直径D
直径D、高度H
？
人为规定了一些所谓尺寸的表征方法
三轴径 定向径
当量径
三轴径
结合后材料的均匀性高。
涂料中所用的粉末则希望是片状颗粒，这样粉末
的覆盖性就会较其他形状的好。
同颗粒大小相比，描述颗粒形状更加困难些。
为方便和归一化起见，人们规定了某种方法，
使形状的描述量化，并且是无量纲的量。这些形 状表征量可统称为形状因子，主要有以下几种：
球形度
与颗粒等体积的球的表面积与颗粒的表面积之比
ε = （Vb – Vp）/ Vb
•第二节
粉体的粒度分布
一、粉体颗粒的粒度分布
•粒度分布： •分为频率分布和累积分布，常见的表达形 式有粒度分布曲线、平均粒径、标准偏差、 分布宽度等。
• 频率分布――表示与不同粒径相对应的粒子占全部颗粒 的百分含量。
频率粒度分布表
粒径 （μm） ＜20 20~25 25~30 30~35 35~40 40~45 ＞45 频率分布 质量（%） 6.5 15.8 23.2 23.9 24.3 8.8 7.5 个数（%） 19.5 25.6 24.1 17.2 7.6 3.6 2.4
作用。 进料粒度为6mm，球磨细度为1.5~0.075 mm。
转速较低时，球料混合体与筒壁做相对滑动运动并保持
一定的斜度。随转速的增加，球料混合体斜度增加，抬
升高度加大，这时磨球并不脱离筒壁；
转速达一临界值V临1时，磨球开始抛落下来，形成了球与 筒及球与球间的碰撞；
转速增加到某一值时，磨球的离心力大于其重力，这时
3.8 助磨剂
助磨剂通常是一种表面活性剂，它 由亲水基团（如羧基－COOH，羟 基－OH）和憎水的非极性基团（如 烃链）组成。在粉碎过程中，助磨
同圆的直径，常用DH表示。
与粒子的体积相同的球体直径
等效圆球体积直径
除球体以外的任何形状的颗粒并没有一 个绝对的粒径值，描述它的大小必须要同时
说明依据的规则和测量的方法。
颗粒的形状
颗粒的形状对粉体的物理性能、化学性能、输 运性能和工艺性能有很大的影响。
例如，球形颗粒粉体的流动性、填形性好，粉末
合。
行星式研磨有以下显著特点：
（1）进料粒度：980 µ m左右；出料粒度：小于74 µ m (最小粒 度可达0.5µ m)。 （2）球磨罐转速快(不为罐体尺寸所限制)，球磨效率高。 公转：±37~250 r/min，自转78~527 r/min。
（3）结构紧凑，操作方便。密封取样，安全可靠，噪声