三、研磨介质发展趋势：
研磨介质市场上存在各种的研磨球（珠），如何向用户推荐合适的介质以及用户本身如何选择最佳介质，已成为研磨行业不可忽视的问题。本文试从市场取向上作如下几点阐述：
1、粒径愈用愈小
研磨设备从全球第一台使用粒径较大研磨球的搅拌式球磨机（Attritor）诞生，发展到使用粒径较小的研磨珠的立式砂磨机、卧式砂磨机以及各种带改良功能的超细研磨新一代砂磨机，使用的研磨介质的粒径愈来愈小。其主要有两个推动原因：
◆ 物料研磨最终细度微米化 ：由于研磨机内的物料是通过运动中的研磨介质的接触作分散和研磨，研磨介质粒径越小而接触点越多，最后达到较高的研磨效果及较小的研磨细度。例如某一品牌粒径为2mm硅酸锆珠，每升约为20,000颗，而粒径为1mm的颗粒达到约80,000，后者是前者的4倍。当使用较大粒径锆珠对某一产品进行研磨时，无论经过多少道的砂磨，物料的粒径始终未能达到要求的细度 ；而当改用粒径较小的研磨珠时，效果即得到明显的提高。
◆ 砂磨机分离装置的改进使用超细研磨珠成为可能 : 允许使用的最小研磨珠粒径已成为评衡砂磨机质量档次的一重要指标。分离装置设计和制作材料的每一次革命，都带来了使用研磨珠颗粒变小的一次飞跃。分离装置从静止传统的扁平Nickel网到带三角横梁的Johnson网以及到动态的环式分离器和套筒式Cartridge网，除使用寿命延长之外，能使用研磨介质的粒径越来越小，而同时又不明显影响物料的流量。套筒式Cartridge网的代表（如美国Premier的速宝磨）所用的最小珠子达到0.2mm; 环式分离器的代表（如瑞士的Dyno-mill实验室型）可用珠子粒径也可达到0.2mm。而瑞士Buhler公司开始研制的离心式分离装置，使分离原理从区分珠子粒径大小转为区分珠子密度大小，而使研磨珠的最小粒径推向新的极限。
2、比重愈用愈大
通用研磨珠比较
种 类 |
玻璃珠 |
石 珠 |
硅酸锆珠 |
纯锆珠 |
铬钢珠 |
比 重 |
2.5kg/dm3 |
2.9kg/dm 3 |
4.5kg/dm 3 |
6.1kg/dm 3 |
7.8kg/dm 3 |
莫氏硬度 |
6 |
6.5 |
7.7 |
9 |
7 |
抗压强度 |
0.45KN |
0.50KN |
0.75KN |
2.0KN |
0.6KN |
从上表可知，通用的研磨珠如玻璃珠、石珠、硅酸锆珠、纯锆珠和铬钢珠的比重依次递增，而它们的硬度、抗压强度和耐磨性除铬钢珠外也依次增大。从动力学公式P=mv可知，珠子的冲量P与珠子的质量m成正比，密度越大的珠子运动能量就越大，研磨效率也相对越高。
由于韧性较高的无机颜料（如碳黑、酞青蓝、氧化铁等）需要超细研磨，加之要追求更高的研磨效率和理想的光泽度，使用高密度的研磨珠业已成为一条解决途径。而砂磨机生产商又配合了这一要求，主要有以下两点原因使之成为可能：
◆ 高输入能量密度砂磨机的产生：现代砂磨机的发展趋势之一是研磨缸的体积变小，而配置的马达功率变大，所输入能量密度就急剧增大。相关对照参数如下表所示。
项 目 |
传统砂磨机代表 |
现代砂磨机代表 |
品牌 |
美国Premier |
瑞士 |
型号 |
HM-15 |
Buhler K60 |
研磨缸体积 |
15L |
4.8L |
马达功率 |
15KW |
20KW |
能量密度 |
1KW/L |
4.2KW/L |
由上表得知，现代砂磨机的能量密度为传统砂磨机的4倍甚至更多。这就使得有效带动高密度的研磨珠（如纯锆珠）成为可能。同时因研磨区域的高能量分布，只有高抗压强度和耐磨的研磨介质（如纯锆珠）才能胜用。
◆ 砂磨机接触件材质质量的提高 ：砂磨机的接触件（如内缸、分散碟、棒销和分离装置等）采用了坚硬耐磨的硬质合金（如碳化钨）及陶瓷（如碳化硅、氧化锆等）等高性能的材料，可抵挡因如纯锆珠本身高能量和高硬度的冲击和摩擦所带来的磨损。
3、珠的粒径偏差愈来愈小
对于砂磨机，均匀粒径的研磨珠体现出其优越性，一方面是对物料细度的狭窄分布有一定贡献，另一面是大大减小碎珠的产生而减少砂磨机接触件的磨损和避免对产品的污染。如今市场上通用的耐诺研磨介质粒径偏差保持在0.2mm。均匀的珠子因制作工艺较复杂，所以市场价格也相对较高。
综上所述，需研磨产品的多样性及生产工艺的复杂性，决定了研磨介质的多样性。多种研磨珠，如玻璃珠、石珠、硅酸锆珠、纯锆珠以及铬钢珠可和谐共存，不同的只是所占市场份额多寡而已。
四、其他
1、锆珠的标准：
项 目 |
指 标 |
成分 |
ZrO2 58%，SiO2 37%，其他 5% |
比重 |
4.0 g/cc |
散重 |
2.4 g/cc |
莫氏硬度 |
>7 |
球形度 |
>90% |
空气含量 |
0 |
挤压强度 |
>9710巴 |
2、锆珠的粒径规格：
0.6～0.8 mm |
1.2～1.4 mm |
1.8～2.0 mm |
0.8～1.0 mm |
1.4～1.6 mm |
2.0～2.2 mm |
1.0～1.2 mm |
1.6～1.8 mm |
2.2～2.4 mm |
3、安全装置
进口处装有接触式压力计，出口处装有接触式温度计，邻近感应开关防止在没有安装研磨缸或前盖的情况下将机器开动。邻近电容开关用于监察机械密封中的清洗液液面，接触式压力计用于监察轴密封的压力。 |
