高硬度高純度粉體超細(xì)研磨與分散技術(shù)升級，威海圓環(huán)氮化硅微珠磨介性能優(yōu)勢明顯

一、超細(xì)粉體材料是大國科技競爭重要的基礎(chǔ)材料

超細(xì)粉體業(yè)內(nèi)通常是指從微米級、亞微米級到100納米以上的一系列超細(xì)材料。材料被粉粹成超細(xì)粉體后，由于粉粒體積小、粒度分布窄、質(zhì)量均勻, 從而具有表面活性高、比表面積大、燒結(jié)體強(qiáng)度大、溶解速度快、化學(xué)反應(yīng)速度快，以及獨(dú)特的電磁性、光學(xué)性能、力學(xué)和化學(xué)等宏觀特性，因而超細(xì)粉體廣泛應(yīng)用于電子信息、醫(yī)藥、化工、模具、高鐵、航天、新能源、新材料等領(lǐng)域。

當(dāng)前，超細(xì)粉體在鋰電池材料、磁性材料、隱形隱身材料、電子陶瓷材料、超塑材料、新型冶金材料、建筑材料、高耐磨材料及半導(dǎo)體等材料領(lǐng)域的應(yīng)用和研究突飛猛進(jìn)，可以這么講超細(xì)粉體材料是大國科技競爭重要的基礎(chǔ)材料。

二、傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散磨介技術(shù)現(xiàn)狀及其優(yōu)劣勢

研磨與分散超細(xì)粉體的通常要求磨介損耗污染少、粉體高細(xì)度、顆粒度窄分布等，這些對超細(xì)粉體每個理化指標(biāo)的要求在研磨與分散工藝中都是一個大難題。業(yè)內(nèi)高純度粉體超細(xì)研磨與分散磨介根據(jù)不同物料和工況及要求通常使用氧化鋯微珠、氧化鋯球、氧化鋯柱、氧化鋯珠等氧化鋯陶瓷材料。

1、氧化鋯磨介在高純度粉體超細(xì)研磨與分散中技術(shù)優(yōu)勢

高純度粉體超細(xì)研磨與分散中常用的是氧化鋯磨介球，氧化鋯磨介球別名釔穩(wěn)定氧化鋯珠，氧化鋯球，95氧化鋯陶瓷球，鋯珠等都是常用名稱。氧化鋯研磨球表面光滑，圓整度好，流動性高，具有高抗彎強(qiáng)度、高韌性、強(qiáng)大的抗壓力和較高的耐磨性等性能優(yōu)點(diǎn)。

氧化鋯磨介球近年來開始在磷酸鐵鋰、碳纖維、鋰電池用材料、油墨、涂料、精細(xì)陶瓷等材料的粉碎工程領(lǐng)域內(nèi)得到廣泛使用。氧化鋯微珠作為超細(xì)研磨介質(zhì)是研磨介質(zhì)中的理想產(chǎn)品，能幫助粉體材料實(shí)現(xiàn)幾十納米級別的研磨、破碎和分散。

2、氧化鋯磨介在高純度粉體超細(xì)研磨與分散中技術(shù)劣勢

氧化鋯研磨球具有高韌性的原因是有穩(wěn)定劑的存在，這種高韌性是有時效性的，比如氧化鋯陶瓷球在空氣放置一段時間后就會失穩(wěn)，其性能就會嚴(yán)重下降甚至開裂；并且氧化鋯研磨球高溫時候是沒有亞穩(wěn)相而失去高韌性的特點(diǎn)，因此氧化鋯珠做為磨介無法在高溫情況下使用和在室溫情況下長時間使用，不能高溫使用和時效性差這2項(xiàng)缺點(diǎn)嚴(yán)重制約氧化鋯珠做為研磨介質(zhì)發(fā)展。

三、高純度粉體超細(xì)研磨與分散磨介技術(shù)升級——氮化硅微珠5項(xiàng)性能優(yōu)勢明顯

對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介，氮化硅微珠不僅在維氏硬度、彈性模量、抗壓強(qiáng)度、斷裂模量、熱膨脹系數(shù)、比熱、使用上限溫度、抗沖擊能力等研磨介質(zhì)的維度上，都全面優(yōu)于氧化鋯微珠，而且氮化硅微珠下面5項(xiàng)性能優(yōu)勢明顯。

對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介優(yōu)勢之一——氮化硅微珠研磨效率高

氮化硅微珠維氏硬度14-18Gpa,氧化鋯微珠維氏硬度10-13Gpa，氮化硅材料硬度位居世界材料前三位，硬度僅次于金剛石和立方氮化硼。氮化硅微珠比氧化鋯微珠維氏硬度高，在對粉體材料切割及粉粹時研磨效率更高。

對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介優(yōu)勢之二——氮化硅微珠更適宜研磨石英等高硬度物料

氮化硅微珠比氧化鋯微珠維氏硬度高，氮化硅微珠在對石英等高硬度物料粉體材料切割及粉粹時不僅研磨效率更高，而且研磨能耗更低。

對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介優(yōu)勢之三——氮化硅微珠研磨磨耗小

氮化硅微珠24小時的磨耗只有百萬分之一，基本是沒有損耗，氮化硅微珠因研磨消耗非常低，降低了研磨介質(zhì)的磨損及對研磨材料的污染，有利于獲取更高純度的超細(xì)粉體。

相對于氧化鋯微珠要考慮降低磨耗雜質(zhì)對高純度粉體的使用性能和產(chǎn)品價值的影響，使用氮化硅微珠替代氧化鋯微珠對高純度超細(xì)粉體進(jìn)行研磨技術(shù)升級，對于高純度超細(xì)粉體提質(zhì)增效更具經(jīng)濟(jì)性和發(fā)展前景。

例如，當(dāng)前我國在研磨鋰電池隔膜用的高純氧化鋁粉體時，常用的是氧化鋯球來研磨，研磨一噸的氧化鋁粉體，磨耗大約五至六公斤左右的氧化鋯磨介，損耗的氧化鋯磨介粉末以雜質(zhì)混合在氧化鋁粉體中，導(dǎo)致原先純度為99.99的氧化鋁粉的純度會降到到99.47。雖然說雜質(zhì)氧化鋯磨介粉末對鋰電池隔膜的危害性不是特別大，但是也給氧化鋁粉體提純帶來難度，這也是我國造出來的鋰電池，與日本制造的鋰電池性能相差較大的原因之一。有試驗(yàn)表明，氮化硅球作為研磨介質(zhì)24小時的磨耗只百萬分之一，氮化硅球作為替代氧化鋯球作為研磨介質(zhì)可大幅提升高附加值粉體和高科技粉體產(chǎn)品純度、質(zhì)量和成本，有望為我國科技產(chǎn)品質(zhì)量升級迭代提供新路徑。

對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介優(yōu)勢之四——氮化硅微珠使用壽命長

相比氧化鋯微珠的高韌性是有時效性的，長時間使用后就會失穩(wěn)，其性能就會嚴(yán)重下降甚至開裂。氮化硅微珠使用壽命長，氮化硅微珠24小時的磨耗只有百萬分之一，基本是沒有損耗，使用氮化硅微珠研磨超細(xì)粉體，不僅降低了研磨介質(zhì)的磨損及對研磨材料的污染，有利于獲取更高純度的超細(xì)粉體 ，而且在配套研磨設(shè)備使用壽命周期內(nèi)通常無需再添加補(bǔ)充磨介，節(jié)省研磨時間和成本。在研磨介質(zhì)全壽命周期內(nèi)，對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介，氮化硅微珠使用壽命更長，平均使用成本更低，也更具經(jīng)濟(jì)性。

在威海圓環(huán)先進(jìn)陶瓷股份有限公司展廳，可以看到連續(xù)工作近十年的氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈2種氮化硅陶瓷磨介，將2個氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈與未工作的磨介對比（如上圖），我們發(fā)現(xiàn)工作近十年的氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈除了變得光滑一些，還有棱角沒那么分明以外，氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅研磨圈的大小并沒有太大明顯的變化。氮化硅微珠雖然生產(chǎn)制造成本較氧化鋯微珠高一些，但是從氮化硅微珠超長的全壽命使用周期相對于升級換代對象氧化鋯微珠的生產(chǎn)成本優(yōu)勢來計算，氮化硅微珠也是具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢。從高純度超細(xì)粉體研磨介質(zhì)角度來看，氮化硅微珠也是作為替代氧化鋯微珠的理想的升級換代產(chǎn)品。

對比傳統(tǒng)高純度粉體超細(xì)研磨與分散氧化鋯微珠磨介優(yōu)勢之五——氮化硅微珠高溫使用性能好

氧化鋯微珠高溫時候是沒有亞穩(wěn)相而失去高韌性，氧化鋯微珠無法在高溫情況下使用。氮化硅微珠高溫使用性能好，氮化硅微珠作為研磨介質(zhì)高溫使用時，性能幾乎不受影響，尤其適合無降溫的石英等高硬度物料的低能耗干法超細(xì)研磨和分散工藝。

四、高硬度高純度粉體超細(xì)研磨與分散工藝升級，威海圓環(huán)氮化硅磨介技術(shù)行業(yè)領(lǐng)軍

2022年10月，威海圓環(huán)批量化生產(chǎn)性能完備的0.1～1mm規(guī)格的氮化硅微珠各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到了國外行業(yè)領(lǐng)軍的質(zhì)量水平，突破了西方先進(jìn)國家在氮化硅微珠的技術(shù)保護(hù)和應(yīng)用產(chǎn)品對我國“卡脖子”難題。

納米砂磨機(jī)、分散研磨機(jī)、攪拌球磨機(jī)、磨剝機(jī)、滾筒球磨機(jī)、行星磨、曲速磨、細(xì)胞磨研磨機(jī)等分散研磨設(shè)備搭配上威海圓環(huán)氮化硅微珠磨介，可助力電子陶瓷粉末、磁性材料、油漆、顏料油墨、重鈣、農(nóng)藥、食品醫(yī)藥原料、碳納米管、硅碳負(fù)極、磷酸鐵鋰、碳納米管、高鎳三元等鋰電正負(fù)極材料企業(yè)發(fā)展高純度超細(xì)納米材料。

氮化硅微珠不僅是圓珠筆尖筆珠、高轉(zhuǎn)速微型軸承理想的升級換代產(chǎn)品，0.1mm規(guī)格氮化硅微珠作為磨介是生產(chǎn)成微米級漿料、納米級漿料的關(guān)鍵耗材，將推動我國金屬粉體、非金屬粉體原材料超細(xì)磨，生物醫(yī)藥領(lǐng)域孢壁破壁等高科技新材料產(chǎn)品質(zhì)量升級迭代，有望引發(fā)新一輪材料產(chǎn)業(yè)革命。

威海圓環(huán)先進(jìn)陶瓷股份有限公司是一家專業(yè)從事氮化硅微珠、氮化硅研磨球柱結(jié)合體、氮化硅磨介圈、氮化硅陶瓷球、高熱導(dǎo)率氮化硅陶瓷基板、可重復(fù)利用的高熱導(dǎo)氮化硅陶瓷坩堝、氮化硅陶瓷結(jié)構(gòu)件等Si?N?氮化硅精密陶瓷材料的生產(chǎn)企業(yè)。威海圓環(huán)氮化硅陶瓷磨介都可以按照用戶特殊要求定制。關(guān)于高純度粉體研磨磨介，關(guān)于干法超細(xì)研磨與分散技術(shù)，關(guān)于氮化硅微珠等各型系列氮化硅陶瓷磨介性能、規(guī)格、技術(shù)參數(shù)等問題——威海圓環(huán) 顏輝 l86O64ll446隨時歡迎各位同行、各位同仁交流探討！ 威海圓環(huán)在所有產(chǎn)品原材料的品質(zhì)上精益求精，以確保威海圓環(huán)氮化硅陶瓷系列產(chǎn)品在惡劣的環(huán)境下保持正常的工作。高硬度高純度粉體超細(xì)研磨與分散技術(shù)升級，威海圓環(huán)氮化硅微珠磨介性能優(yōu)勢明顯。

突破了西方先進(jìn)國家在氮化硅微珠的技術(shù)保護(hù)和應(yīng)用產(chǎn)品對我國“卡脖子”難題，威海圓環(huán)從研發(fā)到批量化生產(chǎn)性能完備的各項(xiàng)理化指標(biāo)達(dá)到了國外行業(yè)領(lǐng)軍的質(zhì)量水平的0.1mm規(guī)格的氮化硅微珠。威海圓環(huán)行業(yè)首推高效率低能耗氮化硅磨介圈干法超細(xì)研磨與分散技術(shù)。威海圓環(huán)性能不斷創(chuàng)新突破的氮化硅陶瓷系列高新技術(shù)產(chǎn)品,有望為我國高附加值工業(yè)粉體產(chǎn)品及高科技產(chǎn)品質(zhì)量升級提供新路徑。

高硬度高純度粉體超細(xì)研磨與分散技術(shù)升級，威海圓環(huán)氮化硅微珠磨介性能優(yōu)勢明顯（顏輝）