不同介質的陶瓷研磨球

在超細粉碎設備的使用中，研磨介質的選擇是一個非常重要的問題，它決定了粉碎過程中的成本和粉碎效率的高低以及粉碎后產品的品質。市面上常見的研磨介質有玻璃球、硅酸鋯球、鋼珠、氧化鋁球、氧化鋯球等。正確選用研磨介質和助磨劑是提高攪拌磨超細粉碎效率、降低綜合成本、提升產品質量的關鍵。

天然球石研磨介質主要是指硅石、海卵石和鵝卵石等天然形成的物質。這是陶瓷工業最早使用的陶瓷研磨介質，是一種以二氧化硅為主要成分的火成巖，屬低密度磨介，質地致密，抗沖擊能力較好，磨耗穩定，表面光滑，無需表面拋光處理，價格低廉。缺點是磨耗較大，研磨效率低，容易造成瓷胎中的游離石英增多，使莫來石含量下降，從而降低瓷體的熱性能和強度，對鎂和鋁質強化瓷影響尤甚。

近年來，隨著高品位的天然球石正日益枯竭和陶瓷工業的迅速發展，天然球石研磨介質己基本被人造研磨介質所取代。

SiO₂研磨球有天然的瑪瑙球和石英制成的玻璃小球。天然瑪瑙研磨球價格昂貴，難以用于陶瓷生產行業，僅用于實驗和一些特別行業，用量非常少。用于研磨用的石英玻璃球，密度小，磨耗高，研磨效率低，易脆碎，除用于石英粉體的研磨和一些特殊粉體研磨外，其它陶瓷粉體的研磨均不使用石英玻璃磨球。^[2]

Al₂O₃研磨介質球是以Al₂O₃為主要成份的陶瓷球，也叫Al₂O₃瓷球。由于Al₂O₃陶瓷具有耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、耐沖擊等優良性能，因此Al₂O₃瓷球被廣泛用于白色水泥、選礦、陶瓷、電子材料、磁性材料、以及涂料、油漆等行業的原材料的粉磨加工，是一種優質的研磨介質。

Al₂O₃瓷球根據其氧化鋁含量可以分為99瓷、95瓷和75瓷，其Al₂O₃的質量分數分別為99%、90%和75%。Al₂O₃含量越高，其瓷球的硬度越大，耐磨性越好。隨著我國陶瓷行業的發展和技術進步，Al₂O₃瓷球以其優異的性能、優良的性價比和顯著的節能效果，已替代天然球石得到了廣泛應用。^[3]

ZrSiO₄研磨介質球是以ZrSiO₄為主要原料制備的ZrSiO₄瓷球，其ZrO₂的質量分數在65%~68%或更低。ZrSiO₄瓷球主要用于ZrSiO₄原料的超細研磨，可提高ZrSiO₄含量，有適宜的性價比，是ZrSiO₄(鋯英砂)超細研磨的首選磨介。

但由于其磨耗大、強度低，因而缺乏良好的市場推廣前景。取而代之的是性能更加優良的ZrO₂研磨介質。

ZrO₂研磨介質球指添加穩定劑、ZrO₂含量達到90%以上的ZrO₂陶瓷球(以下簡稱為ZrO₂瓷球)，不同于上面提到的ZrSiO₄研磨介質。相比于Al₂O₃瓷球，ZrO₂瓷球具有更高的耐磨性和研磨效率。

ZrO₂瓷球是一類用量很大、應用面很廣的產品，被廣泛用于陶瓷、建材、化工、涂料、電子、機械、食品、醫藥、化妝品等許多行業。由于ZrO₂材質本身具有優異的高硬度、高強度、高韌性、高耐磨、高耐腐蝕以及體積密度大、研磨效率高等特性，因此ZrO₂瓷球除了在ZrO₂類陶瓷粉體研磨中大量使用外，在其他電子陶瓷粉料，磁性材料粉料、高技術結構和功能陶瓷粉料、日用陶瓷色料和釉料，化工和各類涂料，機械拋光用粉料，醫藥和食品粉劑，以及在特種無機材料粉體的超細研磨中也發揮了極為重要的作用。