研磨介质对研磨效果的影响因素

研磨介质密度

研磨介质的密度在直径和速度相同时，研磨介质的密度越大，它所具有的动能也越大，分散效果自然会好一些。但是，研磨介质密度太大，也会带来一些弊病，如增加砂磨机和送料泵的功率消耗；加剧研磨介质自身及机件的磨损；研磨介质沉底现象严重，以致立式砂磨机启动困难。所以要根据物料的黏度、密度、固体含量及分散难易程度等因素，综合考虑，选择密度合适的研磨介质。显然，对黏度高、密度大、固体含量高及难分散的漆浆，要用密度较大的研磨介质。如低黏度漆浆使用高密度研磨介质，无疑会导致过度磨损。
使用氧化锆陶瓷珠（密度为3.76g/cm3），对浆料黏度提出了要求：一般建议立式砂磨机的浆料黏度不低于0.8Pa．s，卧式砂磨机的浆料黏度不低于0.6Pa．s。玻璃珠的密度一般不超过2.Sg/cm3，只适用于中、低黏度的漆浆。
研磨介质不同，其密度差异较大，目前工业上使用的研磨介质，其密度在2.2～14g/cm3这样的大范围内。大密度研磨介质能够提高磨效，但同时密度大，消耗的能量也大，研磨介质间的机械能转化为大量的热能使浆料温度升高，从而加剧了微粒子的布朗运动．造成已磨碎的颗粒重新凝聚，使磨效降低。此外，密度大的研磨介质造成砂磨机的径向和轴向能量密度严重不均，也影响产品质量。一般物料选用理想的密度为2.45～6.lg/cm³的玻璃珠或氧化珠即可。当然，分散和粉碎黏度大的硬质物料，尚需用钢珠(密度7.8g/cm³)。

研磨介质球形度

球形研磨介质在随叶片公转的同时，还有本身的自转，其总的动能为：
T=l/2MV²+l/2Jw²
式中T-研磨介质总动能；
M-研磨介质的质量；
V-研磨介质的运动速度；
J-转动惯量；
w—平面运动研磨介质的角速度。
式中的l/2Jw²是研磨介质自转产生的附加能，由此产生对粒子的剪切和摩擦的粉碎作用。显然，自转角速度∞越大，产生的附加能也越大，当球体不均匀时，自转运动受阻，降低了附加能，不利于研磨。

表面光洁度

研磨介质与浆料混合装入研磨室，在研磨粉碎物料的同时，介质也会有一定的磨耗，磨耗的材料进入浆料后，用通常的方法很难分离，影响产品质量，甚至改变漆料的色泽，这是生产者所不希望的。对于同一种材料，磨耗率与研磨介质表面光洁度成正比，所以要求研磨介质表面光滑，以减少磨耗率。

机械强度

研磨介质的机械强度主要指正常工作情况下昀抗弯强度、抗压强度、抗冲击强度。对于金属类研磨介质一般无大问题，而对非金属类研磨介质，要达到这些指标并不容易。其综合要求是在正确使用条件下基本不产生破碎。

耐磨性

耐磨性是衡量研磨介质质量的重要条件。不耐磨的介质因磨耗而需经常进行补充，不仅增加成本，而且影响正常生产。磨耗的介质材料还会影响产品质量，同时，对机械零件，如叶片、简体、送料泵及密封都带来危害，在选材时应特别注意。

研磨介质直径

研磨介质间的接触产生粉碎物料的机械力，在两研磨介质接触后形成一个区域，物料只
有在这一区域的包容下才有可能粉碎，其体积为
Va=πr²(R+1/3r)
式中Va——研磨有效区域；
R-研磨介质半径；
r-物料半径。

研磨介质的粒径

当砂磨机装填研磨介质的空间容积为一定值时，所装研磨介质珠子粒径越小，则所能容纳的珠子数目越多。珠子粒径减小一半，珠子数目增加到原来的8倍。珠子越多，珠子间相互撞击和摩擦的次数增加，分散效果也越好。同时，珠子越多，其总表面积越大，因而有更大的分散作用面积，并限制了物料粒子的聚集，从而加速了分散作用。
根据实验和生产经验，对不易分散或要求分散细度小的漆浆，要选用粒径小的研磨介质；对容易分散或对分散细度要求不高的漆浆，可适当选用粒径较大的研磨介质。粒径较大的长处是机械强度大，不易碎，磨损后仍可继续使用，有利于降低生产成本，提高生产的连续性。
当然，珠子的直径也不能太小，否则它具有的动能太小，不足以分离颜料聚集体。此外珠子太小，还容易堵塞筛网等出料装置。一般建议最小粒径要大于出口缝隙宽度的2.5倍。
在串联砂磨机或多筒砂磨机上，研磨介质可采用前粗后细的方案，逐台减小粒径，以求得到既快又好的综合效果。
目前常用玻璃珠的粒径大多在1～3mm范围内。就单位体积而言，小研磨介质比大介质这一区域增大约l/R²。假设随机堆积因数φ—0.639，每个研磨介质约有4.6个接触点。在25.4mm³(1.Oin³)的体积中，研磨介质直径为3.175mm(l/8in)有2900个接触点，而直径为0.794mm(l/32in)有180000个接触点，即小研磨介质直径是大研磨介质直径的1/4时，接触点增大约62倍，这是小介质提高磨效的主要原因。
小粒径介质虽然磨效明显，但同时损耗也明显，生产的实际情况需要根据物料粗细来确定研磨介质粒径。

介质均匀度

从动力学的角度看，当介质直径一致时，体积相同，则质量相等，即m1=m2，在运动中可获得相同的动量m1v1=m2v2；当m1>m2时，m1v1>m2v2，两球相撞时大球将小球撞开，造成大球追小球的情况，磨效会降低。从几何学的角度考虑，不同直径研磨介质混装，小介质填充了大介质的空隙位置，增多了介质的接触点，提高了磨效，但随着研磨时间的加长，产生了大介质磨小介质的情形，**加快小介质的变形以致破碎。所以应当尽量避免不同粒径的介质混装。

介质填充率

研磨介质的装填量：砂磨机要装多少研磨介质才合适呢？若装入太少，即装填系数（研磨介质堆积体积与砂磨机简体有效容积之比）太低，分散效率自然很低。但装得太多，即装填系数超过一定限度时，物料占据的容积减少，研磨介质自身及对机件的磨损加剧，工作温度猛升，主电机负荷加大，连送料泵的压力也升高，这样非但不能提高分散效率，反而无法正常开车。
研磨介质的装填系数与物料的黏度、分散盘（或棒销）的圆周速度及机器结构等因素有关。一般的经验是物料粘度高，分散盘（或棒销）的圆周速度高，装填系数应稍低，反之则取较高值。
通常立式开启式砂磨机的装填系数可取65%～75%，特殊情况下可取60%-80%;立式密闭式砂磨机因没有“冒顶”问题，装填系数可取80%～85%；卧式砂磨机启动容易，装填系数可比立式砂磨机大些，一般可取80%～85%，特殊情况下可取90%。
确定装填系数后，就可算出研磨介质装填量(kg)。它等于砂磨机有效容积(L)与装填系数及研磨介质堆积密度（g/cm³或．kg/L）的乘积。一般来说，只要砂磨机的温升、功率消耗等指标在合适的范围内，适度加大研窘介贡装填量，有利于提高砂磨机的生产能力。通过多次生产实践，就能找到相应工艺条件下理想的研磨介质装填量。

化学稳定性

要求研磨介质对物料应有一定的化学稳定性．防止研磨过程中介质与物料间发生化学反应，造成产品污染和加速介质磨损，一般非金属介质优于金属介质。研磨介质的pH值应尽可能接近中性。