(2)局部碰撞点升温： 碰撞的瞬间会在碰撞处产生很大能量，这种瞬间的温度升高 也会促进在该地点产生化学作用，球磨罐中的总体温度一般 不会超过70℃，但是局部碰撞点的温度却要远高于70℃。个 别碰撞点的超高温度会帮助产生的缺陷进行扩散；帮助不同 成分侵入对方；帮助原子之间重新组合。 机械化学过程在作用时间10-8~109s, √局部能够产生高温最高能够达到1000K, √产生的高压最高能够达到1≈10GPa。 应 26
纳米材料基础与应用 26 ⚫ 碰撞的瞬间会在碰撞处产生很大能量，这种瞬间的温度升高 也会促进在该地点产生化学作用,球磨罐中的总体温度一般 不会超过70℃，但是局部碰撞点的温度却要远高于70℃。个 别碰撞点的超高温度会帮助产生的缺陷进行扩散；帮助不同 成分侵入对方；帮助原子之间重新组合。 ✓ 机械化学过程在作用时间10-8~10-9s， ✓ 局部能够产生高温最高能够达到1000K, ✓ 产生的高压最高能够达到1~10 GPa。 (2)局部碰撞点升温：
(3)晶格松弛与结构裂解 。机械力的持续作用会让原料中本身存在的晶格松弛，晶格内部 原子的部分电子开始活跃，随后激发出高能量电子以及等离子 区域，原有的完整结构被打破而裂解。 √球磨机可以激发出10eV的高能量，但是该能量在通常条件下加 热到1000度以上都很难达到。 因此，通过机械力作用有可能进行通常情况热化学所不能进行的 反应。 应 27
纳米材料基础与应用 27 ⚫ 机械力的持续作用会让原料中本身存在的晶格松弛,晶格内部 原子的部分电子开始活跃,随后激发出高能量电子以及等离子 区域,原有的完整结构被打破而裂解。 ✓ 球磨机可以激发出10eV的高能量,但是该能量在通常条件下加 热到1000度以上都很难达到。 因此，通过机械力作用有可能进行通常情况热化学所不能进行的 反应。 (3)晶格松弛与结构裂解
高能球磨影响因素 (1)球料比： 球磨机内物料与研磨体质量之比，是影响球磨过程的重要参数， √球的数量太少，撞击和研磨的次数都少，效率低， √太多，影响了球与球之间的撞击，不能充分发挥击碎作用。 研磨球直径的影响：球磨中球的大小直接影响球磨的效率。 √重量大的球，下落时，具有较大的撞击力，能够击碎大的颗粒。 球大则个数少，接触面积小，对料粉的研磨效率低： √球小则个数多，接触面积大，对粉料的研磨效率高。 米应 28
纳米材料基础与应用 28 高能球磨影响因素 （1）球料比： 球磨机内物料与研磨体质量之比，是影响球磨过程的重要参数， ✓球的数量太少，撞击和研磨的次数都少，效率低； ✓太多，影响了球与球之间的撞击，不能充分发挥击碎作用。 研磨球直径的影响：球磨中球的大小直接影响球磨的效率。 ✓ 重量大的球，下落时，具有较大的撞击力，能够击碎大的颗粒。 球大则个数少，接触面积小，对料粉的研磨效率低； ✓ 球小则个数多，接触面积大，对粉料的研磨效率高
(2)分散剂： √在快速球磨的过程中，粉体、小球和罐壁之间相互高速碰撞 而产生的静电摩擦作用使得一些粉体粘在管壁和小球上，进 而形成大的颗粒；加入的分散剂可以吸附在粉体的表面，起 到降低表面活性的作用，削弱粉体聚集成团的能力。 √常用分散剂：醇类或脂肪酸等 √ 球磨过程中，存在一个最佳分散剂用量，当分散剂在这个范 围之内时，可以有效地抑制粉体颗粒的集聚，达到较好的实 验效果 29
✓ 在快速球磨的过程中，粉体、小球和罐壁之间相互高速碰撞 而产生的静电摩擦作用使得一些粉体粘在管壁和小球上，进 而形成大的颗粒；加入的分散剂可以吸附在粉体的表面，起 到降低表面活性的作用，削弱粉体聚集成团的能力。 ✓ 常用分散剂：醇类或脂肪酸等 ✓ 球磨过程中，存在一个最佳分散剂用量，当分散剂在这个范 围之内时，可以有效地抑制粉体颗粒的集聚，达到较好的实 验效果 （2）分散剂： 纳米材料基础与应用 29
(3)搅拌轴转速 ●球磨机转速越高，就会有越多的能量传递给研磨物料。 √转速提高，球磨介质的转速一定会提高 √当达到某一临界值或以上时，磨球的离心力大于重力，球磨 介质就紧贴于球磨容器内壁，磨球、粉料、磨筒处于相对静 止的状态，此时球磨作用停止，球磨物料不产生任何冲击作 用，不利于塑性变形和合金化进程； √另一方面，转速过高会使球磨系统温度升高过快，有时是不 利的，例如较高温度可能会导致球磨过程中需要形成的过饱 和固溶体、非晶相或其他亚稳态的分解。 30
纳米材料基础与应用 30 （3）搅拌轴转速 ⚫ 球磨机转速越高，就会有越多的能量传递给研磨物料。 ✓ 转速提高，球磨介质的转速一定会提高 ✓ 当达到某一临界值或以上时，磨球的离心力大于重力，球磨 介质就紧贴于球磨容器内壁，磨球、粉料、磨筒处于相对静 止的状态，此时球磨作用停止，球磨物料不产生任何冲击作 用，不利于塑性变形和合金化进程； ✓ 另一方面，转速过高会使球磨系统温度升高过快，有时是不 利的，例如较高温度可能会导致球磨过程中需要形成的过饱 和固溶体、非晶相或其他亚稳态的分解