随着工业技术的发展，超细物料的诸多优良性能越来越为更多的人所认识，用途也越来越广。在陶瓷及其相关行业，超细粉体的制备离不开粉碎研磨工艺，其中，干法研磨工艺一般用球磨罐或球磨机；湿法研磨工艺用砂磨机，是许多高性能、高纯度、低污染的超细粉体的首选。

无论是何种研磨工艺，有一种部件的选择都十分关键，那就是随着物料一同翻滚的研磨球（研磨介质）。它不仅决定了粉碎效率的高低以及粉碎后产品的品质，同时它的磨耗也是粉碎工艺中成本的一大因素——磨耗太高的话，一方面需常替换，另一方面可能会污染待磨物，因此如何延长磨球寿命是一个重要的课题。

氧化锆研磨球

根据业界的总结，会造成磨球磨耗的因素与解决对策主要有以下几点:

①磨球硬度的选择

莫氏硬度（Mohs）和维氏硬度（Vickers）是表达硬度最常用的指标，但硬度越高的研磨珠，珠子的磨耗率并不代表越低。正常来说，磨球硬度最好是待磨物硬度的1.25以上，这样待磨物比较不会磨耗磨球，而球磨机内衬最好与磨球硬度相当。下图是一些常见的研磨介质及其他材料的硬度对比。

不同材质的莫氏硬度对比

如从研磨珠对砂磨机的接触件（分散盘、棒销和内缸等）磨损情况来看，硬度大的研磨珠对接触件的磨耗大些，但可通过调节珠的填充量，浆料的粘度、流量等参数以达最佳优化点。

②磨球材质的选择

湿法研磨中，会将原料悬浮于载体液流中进行研磨，并适当添加分散剂等助剂帮助研磨进行。因此选用的研磨球的材质需耐酸、碱及其它有机溶剂的腐蚀，这样溶剂才不会腐蚀研磨球。另外若研磨机内衬与研磨球材质相同就更有利于延长使用寿命。

助磨剂的原理

③溶剂与空气的温度差

研磨过程中，进行粉碎时需要一定的能量，其中大部分会转化为热量。因此在实际生产中，若研磨时间过长，有时会让球磨机内的溶剂与空气的温差很大，若研磨球此时已产生裂痕，这种温差会加速裂痕的长大，造成研磨球破裂，所以研磨时间应受控制，或者尝试降低周速——如果由于降低周速而导致处理速度下降，则可以通过减小研磨球径来确保足够的强度和频率，这样一来就可以保证处理的效率。

④磨球粒径的选择

研磨球的大小决定了研磨球和物料的接触点的多少，粒径小的研磨球在相同的容积下接触点越多，理论上研磨效率也越高；另一方面，在研磨初试颗粒比较大的物料时，例如对于100微米的浆料，D=1mm的珠子未必胜用，原因是小珠子的冲量达不到充分研磨分散的能量，此时应采用粒径较大的珠子。

若大小珠子混合使用，此种情况刚开始有提高研磨效率的迹象，但随着研磨时间的加长，容易产生大珠磨小珠的情形，加快小珠的变形以至破碎。解决方法是尽量使用粒径均一的珠子。

总之，研磨球粒径越均一，越可以减少研磨球的磨耗 ，也可让待磨物粒径分布较窄。

粒径均匀的研磨珠

⑤研磨机的转速

干法研磨中，球磨机在作业时，物料会和研磨介质一起随筒体转动，在“抛落”状态下完成物料的粉磨，所以球磨机转速大小，将直接决定着筒体内研磨球的运动状态和粉碎物料的效果。

球磨机工作示意图

工作时要注意球磨机的转速要适中：若转速过慢，研磨球被提升的高度就会比较低，冲击力也会比较小，从而导致粉磨效率较低；转速较高，研磨球被提升的高度就比较高，可呈抛落状态，物料受到的冲击力较大。但如果球磨机转速特别高，已经超过限度，研磨球就会一直随筒体旋转而不下落，处于离心运转的状态。这时研磨球不仅没有冲击作用，研磨作用很小，而且研磨球一直沿着磨机内衬滚动还会让磨球与内衬互相磨耗，减少使用寿命。

⑥磨球的晶粒大小

研磨球的性能与内部显微结构有有着密切关系，一般来说研磨球的晶粒越小越耐磨耗。比如说氧化铝研磨球，其原材料是Al₂O₃粉体。原料颗粒较小时，它的磨耗主要是因为发生塑性变形以及部分的穿晶断裂，然后产生轻微的磨损；当Al₂O₃原料的颗粒越大时，它的穿晶断裂将会大幅度提升，从而会出现的严重的磨损，基于以上两点的分析，Al₂O₃原料的晶粒越小，氧化铝研磨球的耐磨性能将会越好。

氧化铝研磨球

总结

以上是部分可提高研磨球耐磨度的措施，随着业界对超细粉体生产及应用的重视，如何选择适合自身生产工艺和条件的研磨球，以及如何尽可能延长其使用寿命以降低生产成本，是值得去探讨分析的。如果各位朋友有其他想法，也欢迎在评论区进行补充或修正哦。

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