中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2024年11月，商務(wù)部公布的《中華人民共和國(guó)兩用物項(xiàng)出口管制清單》中，用于生產(chǎn)所管制物項(xiàng)“固體推進(jìn)劑及其組分”的流體能粉碎機(jī)在列。
2025年10月，商務(wù)部公布的對(duì)鋰電池和人造石墨負(fù)極材料相關(guān)物項(xiàng)實(shí)施出口管制的決定中，用于制造“可充放電鋰離子電池正極材料”的氣流粉碎機(jī)設(shè)備在列。
氣流粉碎機(jī)又稱(chēng)為氣流磨或者流能磨，是利用高速氣流或過(guò)熱蒸汽使物料之間相互碰撞、磨檫、剪切進(jìn)而使物料粉碎的，是一種可以將粉體粉碎到微米甚至納米級(jí)顆粒的技術(shù)，在很多領(lǐng)域中都發(fā)揮著極其重要的作用。
氣流粉碎機(jī)的應(yīng)用
在軍事、航天等領(lǐng)域，超細(xì)粉體材料可以用于制造隱形飛機(jī)、隱形坦克等的隱身材料。將氧化劑、催化劑等氣流粉碎細(xì)化后得到的產(chǎn)品制成的火箭推進(jìn)劑，其燃燒速度比普通的可提高一倍以上。
在化工、能源等領(lǐng)域，氣流粉碎技術(shù)的應(yīng)用更為廣泛。作為顏料的鈦白粉，對(duì)粒度及純度要求較高，一般用氣流粉碎機(jī)作為鈦白粉的粉碎設(shè)備使其達(dá)到要求，氣流粉碎后的鈦白粉具有更好的穩(wěn)定性和光學(xué)性。在橡膠生產(chǎn)上，氣流粉碎得到的納米氧化鋅解團(tuán)聚效果好，且在有機(jī)溶劑中的分散性也有所提高，能有效地提高天然橡膠的硫化性能。在能源方面，通過(guò)粉碎預(yù)處理后的秸稈對(duì)發(fā)酵浮渣的形成有影響，對(duì)沼氣發(fā)酵有幫助，從而可以提高秸稈能源利用率。
在電子領(lǐng)域，氧化鐵超細(xì)粉可以生產(chǎn)出高性能磁性材料；氧化硅超細(xì)粉可以生產(chǎn)高性能電阻材料；超細(xì)高純氧化鋁粉體可以用來(lái)制造LED芯片所用的藍(lán)寶石襯底，用超細(xì)粉制出的襯底具有穩(wěn)定性好、透光性好以及不吸收可見(jiàn)光的特點(diǎn)；鉬粉經(jīng)氣流粉碎技術(shù)處理后，鉬粉的粒徑變小，粒度分布變窄，形貌均勻且松裝密度、振實(shí)密度提高，可更好地用于生產(chǎn)電子管以及集成電路等。
在藥品領(lǐng)域，中藥經(jīng)過(guò)超微粉碎后其破壁率提高，能增加有效成分的釋放，提高藥品有效成分的利用率。目前，國(guó)內(nèi)已有氣流粉碎技術(shù)對(duì)人參、菊花、三七、枸杞、連翹等中藥的研究。人參、三七等含人參皂苷的中藥氣流粉碎后人參皂苷的浸出量比粉碎前有明顯的提高。氣流粉碎不僅能粉碎常見(jiàn)的中草藥，還能粉碎質(zhì)地堅(jiān)硬的貝殼類(lèi)和骨類(lèi)等藥材，且粉碎過(guò)程可以封閉操作，避免粉體與其他物質(zhì)接觸，減少了重金屬和空氣污染，可以保證藥品的衛(wèi)生和質(zhì)量。
在化妝品領(lǐng)域，著色劑和填充粉經(jīng)氣流粉碎后再添加到粉底液、眼影中會(huì)提高其壓粉的密實(shí)程度，且附著性、柔滑性也有所提高。護(hù)膚品中的穿心蓮內(nèi)酯經(jīng)氣流粉碎后水溶性更加，可以很快溶解，并且仍保持著抗菌活性。氣流超細(xì)粉碎后的VC粉、珍珠粉添加到護(hù)膚品中會(huì)更利于吸收。
在食品領(lǐng)域，經(jīng)氣流粉碎處理后的葡萄籽，破壁率更高，有效成分的溶出速率更快，活性更高。大米在氣流粉碎后其理化性質(zhì)發(fā)生了變化，但能保持其活性成分不發(fā)生變化。在谷物粉碎中的氣流避免了物料污染，且避免了輻照的影響，提高了利用率。
在新能源電池材料領(lǐng)域，經(jīng)過(guò)結(jié)晶、干燥后的鋰鹽（碳酸鋰或氫氧化鋰產(chǎn)品）顆粒直徑為50~80μm，目前行業(yè)內(nèi)主要采用流能磨對(duì)干燥的電池級(jí)鋰鹽顆粒進(jìn)行粉碎，以達(dá)到產(chǎn)品的粒徑要求。結(jié)合電池級(jí)鋰鹽的生產(chǎn)特點(diǎn)，目前主要設(shè)備型式大多采用流化床式，通過(guò)在流化床流能磨的出口安裝分級(jí)機(jī)，在流化床和分級(jí)機(jī)的協(xié)同作用下，保證鋰鹽產(chǎn)品的粒徑和粒度分布滿(mǎn)足用戶(hù)要求。
電池級(jí)鋰鹽生產(chǎn)的閉式氣流粉碎系統(tǒng)
磷酸錳鐵鋰正極材料在氣流粉碎后顆粒分布均勻，粒徑顯著減小，且聚集體的間隙被有效填充。這種納米級(jí)顆粒形貌能夠顯著提升材料的比表面積，提高電解液的浸潤(rùn)性，同時(shí)縮短Li+擴(kuò)散路徑，優(yōu)化電化學(xué)動(dòng)力學(xué)性能。此外，顆粒尺寸的均勻性和緊密堆積結(jié)構(gòu)也有助于提升壓實(shí)密度，從而在保持高比容量的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提升體積能量密度。
不同pH條件下制備的LiFe0.4Mn0.6PO4@C材料粉碎后SEM圖
氣流粉碎技術(shù)的發(fā)展概況
19世紀(jì)90年代戈麥斯首次提出設(shè)計(jì)了單噴式氣流粉碎機(jī)，隨后在上世紀(jì)氣流粉碎技術(shù)得到了快速發(fā)展。社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，使得許多行業(yè)領(lǐng)域?qū)Ψ垠w細(xì)度的要求也提高了，傳統(tǒng)意義上的物料細(xì)粉碎工藝已經(jīng)不再能滿(mǎn)足人們的生產(chǎn)要求。經(jīng)過(guò)氣流粉碎后得到的超微粉體本身已是一種功能材料，但其還可以和其他材料結(jié)合成復(fù)合材料，為很多領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展提供了很好的前景，在生產(chǎn)及生活方面都擔(dān)任著非常重要的角色。
我國(guó)的氣流粉碎技術(shù)早期是應(yīng)用在染料等領(lǐng)域，后來(lái)逐漸應(yīng)用在航空航天、礦物加工、耐火材料等行業(yè)。氣流粉碎技術(shù)可以將物料加工到幾微米的級(jí)別，在各種超細(xì)粉碎方法中，氣流粉碎具有許多優(yōu)點(diǎn)，其中一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是最終所得產(chǎn)品的純度較高。氣流粉碎因?yàn)樵诜鬯檫^(guò)程中使用壓縮空氣等作為工作介質(zhì)，可以有效地減小顆粒尺寸而不會(huì)在產(chǎn)品中包含雜質(zhì)。現(xiàn)在，國(guó)內(nèi)有很多家設(shè)備廠商可以生產(chǎn)出多種機(jī)型的氣流粉碎機(jī)，并在眾多領(lǐng)域有所應(yīng)用。
現(xiàn)在最常用的氣流磨類(lèi)型之一就是流化床氣流粉碎機(jī)。在粉碎過(guò)程中使用流化現(xiàn)象能夠顯著提高氣流粉碎的效率，這是這類(lèi)粉碎機(jī)的顯著優(yōu)點(diǎn)。流化床式氣流粉碎機(jī)中氣流和物料分為不同的路進(jìn)入到粉碎室內(nèi)，這樣就可以很大程度地降低管路的磨損，能量的利用率也提高了。在生產(chǎn)過(guò)程中粉碎與分級(jí)可以在一個(gè)設(shè)備上進(jìn)行，且很容易通過(guò)自動(dòng)化控制，提高氣流粉碎整體的效率。
參考來(lái)源：
[1]蘇偲禹：氣流粉碎對(duì)粉體物性的影響及破碎機(jī)理研究，大連理工大學(xué)
[2]李育亮，等：氣流粉碎技術(shù)在電池級(jí)鋰鹽生產(chǎn)中的應(yīng)用，中國(guó)成達(dá)工程有限公司
[3]武洲，等：氣流磨處理對(duì)鉬粉物理性能的影響，金堆城鉬業(yè)股份有限公司
[4]信炻江：基于共沉淀法的磷酸錳鐵鋰正極材料中試制備及改性，北京化工大學(xué)
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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