粉体工程与设备第十七章粉体颗粒制备方法分类方法不同，研究问题侧重点也不同。例如在广义上说化学反应的时候，也把纯粹的物质熔融、凝固看作化学反应，而这种物态变化主要呈现出物理变化；喷雾法制备超微颗粒的基本操作显然是物理方法，但为了最终获得所需要的颗粒，还必须进行化学反应。在这种情形下，重要的问题是应尽可能地了解化学反应和物理变化与操作的相互联系，揭示过程本身所包含的各种机制。同样道理，在气相反应、制备过程中的核心技术是反应气体如何生成，在很多情况下，这种生成过程是物理过程，而反应气体的制备中有很大部分又依赖于化学反应。在此，我们无需评价粉体颗粒的制备方法应该如何科学地分类和定义，而着重针对粉体颗粒生成机理与制备过程非常粗略地将制备方法分成物理方法、化学方法和物理化学方法。这样分类的好处是能够抓住问题的主要方面，根据超微颗粒制备的主要原理与主要过程，更明了地阐述其物理机理、化学机理。二、物理方法制备粉体颗粒物理方法制备粉体颗粒主要涉及到蒸发、熔融、凝固、形变、粒径变化等物理变化过程。物理方法通常又分为粉碎法和构筑法两大类。粉碎法是以大块固体为原料，将块状物质粉碎、细化，从而得到不同粒径范围的粉体颗粒。构筑法是由小极限原子或分子的集合体人工合成粉体颗粒。粉碎法制备粉体的特点是成本低、产量高，已实现工业化生产，制备工艺也较为简单，且在粉碎过程中产生机械化学效应使粉体活性提高。但在粉碎过程中难免混入杂质，另外，还存在能耗高、效率低等缺点，使产品的纯度、细度和形貌均不及化学法制备的超细粉体。该法适应于大批量工业生产，如矿产品深加工等。传统的机械粉碎技术不能使物质颗粒足够细，其粉碎极限一般为数微米。采用高能球磨、振动与搅拌磨及高速气流磨，可使粉碎极限达到0.5μm左右。在采用机械粉碎法时，同时存在干法与湿法两种工艺。在干法粉碎过程中，随着被粉碎物料粒子的变小，其表面能明显增加，粒子相互间容易团聚或附着在器壁上，形成一缓冲层，致使能量无法集中在单粒子上，使粉碎效率下降，因此必须配合超细分级。而在湿法粉碎过程中，通过水或添加某些药剂降低粒子的表面能，可防止或抑制粉料的团聚，同时也可使粒子的破碎强度降低，有利于粉碎过程的进行。所以，对于超细加工，湿法粉碎要比干法优越。但在实际生产中，湿法加工的产品需固液分离和干燥，对干燥过程引起的结块需解聚或二次粉碎，工艺复杂、固定资产投资及生产成本较高。鉴于上述两方面的考虑，当对超细粉的粒度、纯度要求不高(产品粒度在微米级)，产量较大，需达到工业化应用要求时，通常采用干法机械粉碎加超细分级工艺制备超细粉体。三、化学方法制备粉体颗粒化学法是由离子、原子、分子通过反应、成核和成长、收集、后处理来获得微细颗粒的方法，这种方法的特点是纯度、粒度可控，且纯度高、粒径小、粒度分布窄、粒形好等，并且可以实现颗粒在分子级水平上的复合、均化，但制备工艺复杂、成本高、产量低，很难达到工业化生产的规模。该方法适合于制备某些特殊的功能材料，如超细金红石型二氧化钛粉体、超细磁性氧化铁粉等。通常合成法包括固相法、液相法和气相法。化学方法制备粉体颗粒通常包含着基本的化学反应，在化学反应中物质之间的原子必然进行组排，这种过程决定物质的存在形态。即这种化学反应有如下特征：（1）固体之间的最小反应单元取决于固体物质颗粒的大小；（2）反应在接触部位所限定的区间内进行；（3）生成相对反应的继继进行有重要影响。四、综合方法制备粉体颗粒综合方法制备粉体颗粒通常在制备过程中要伴随一些化学反应，同时又涉及到颗粒的物态变化过程，甚至在制备过程中要施加一定的物理手段来保证化学反应的顺利进行。显然，制备粉体颗粒的综合方法涉及物理理论、方法与手段，也涉及化学基本反应过程。利用激光技术、等离子体技术、电子束技术和离子束技术等高科技手段可以制备出粒度均匀、高纯、超细、球状、分散性好、粒径分布窄、比表面积大的优良粉末。然而，高技术制备粉体面临一个严重的问题，就是如何提高产品产率，实现工业化。第二节制备粉体颗粒的物理方法工业上采用的粉碎设备，虽然技术设备不同，但粉碎机制大同小异。一般的粉碎作用力都是这几种力的组合。如球磨机和振动磨是由磨碎与冲击粉碎的组合；雷蒙磨是压碎、剪碎与磨碎的组合；气流磨是冲击、磨碎与剪碎的组合，等等。2.粉碎过程机械化学物料颗粒受机械力作用而被粉碎时，还会发生物质结构及表面物理化学性质的变化，这种因机械载荷作用导致颗粒晶体结构和物理化学性质的变化称为机械化学。在超微粉碎加工中，由于颗粒微细，而且又承受反复强烈的机械应力作用，表面积首先要发生变化。同时，温度升高、表面积变化还会导致表面能变化。因此，颗粒中相邻原子键断裂之前牢固约束的键力在粉碎后形成的新表面上很自然地被激活，表面能的增大和机械激活作用将导致以下几种变化：(1)颗粒结构变