濕法研磨技術(shù)，作為材料精細(xì)化加工的一種有效方式，正在各行業(yè)的生產(chǎn)加工中被廣泛使用，例如涂料油墨、鋰電、礦物、紙業(yè)、農(nóng)藥、化工等。這種技術(shù)的實現(xiàn)離不開砂磨機(jī)和研磨珠，正是通過砂磨機(jī)內(nèi)主軸的高速運(yùn)動，驅(qū)動了研磨珠的運(yùn)動，對物料顆粒進(jìn)行有效碰撞、擠壓和剪切，從而達(dá)到了磨細(xì)或均勻分散物料的目的。從該技術(shù)的原理中就可看出，研磨珠對濕法研磨過程是非常重要的。盡管一顆顆小珠子看起來并不起眼，卻是研磨物料的“主力軍”。

選擇研磨珠，首先要確定的就是產(chǎn)品的規(guī)格，主要包括材質(zhì)和尺寸兩個方面。

隨著研磨技術(shù)的發(fā)展，研磨珠的材質(zhì)也經(jīng)歷了一系列優(yōu)勝劣汰的過程，從最初的天然卵石，到人工制造的玻璃珠，再發(fā)展到了當(dāng)今更為普及、品種更為多樣化的陶瓷珠，其趨勢是變得更耐磨，密度更高，能承受更高的砂磨機(jī)線速度。在市場上，當(dāng)前主流的陶瓷研磨珠主要包括硅酸鋯珠、釔穩(wěn)定氧化鋯珠和鈰穩(wěn)定氧化鋯珠等。這幾種陶瓷材料各有特點。

硅酸鋯珠

硅酸鋯珠，其主要成分是ZrSiO₄，珠子通常呈白偏黃色，致密的硅酸鋯珠密度可達(dá)4.1g/cm³，維氏硬度HV1可達(dá)1000，通常適用于9-12m/s的砂磨機(jī)線速度。與氧化鋯珠相比，硅酸鋯珠的材料成本更低，在較溫和的研磨條件下是一種高性價比的選擇。在一些傳統(tǒng)行業(yè)里面，硅酸鋯珠有一個別名叫“65鋯珠”。

釔穩(wěn)定氧化鋯珠

釔穩(wěn)定氧化鋯珠，成分是添加了3mol%Y₂O₃的ZrO₂，其中Y₂O₃的作用是作為一種穩(wěn)定劑來改變ZrO₂的相變溫度范圍，從而在室溫下產(chǎn)生穩(wěn)定的氧化鋯四方晶相，而這種晶相與氧化鋯的其他兩種晶相—單斜相和立方相相比，韌性和硬度更高。釔穩(wěn)定氧化鋯的致密珠密度達(dá)6.0g/cm³，呈較透亮的白色，維氏硬度HV1為1250左右，是一種高研磨效率、高耐磨性的陶瓷研磨珠。優(yōu)質(zhì)的釔鋯研磨珠產(chǎn)品在15m/s的砂磨機(jī)線速度下仍可正常工作，也因此伴隨著砂磨機(jī)技術(shù)的進(jìn)步和迭代，逐漸成為了很多行業(yè)較為常用的研磨珠類型。這種鋯珠，在市場上很多人將其稱之為“95鋯珠”。

鈰穩(wěn)定氧化鋯珠

鈰穩(wěn)定氧化鋯珠采用了CeO₂作為ZrO₂的穩(wěn)定劑，同樣起到了穩(wěn)定四方晶相的作用。而氧化鈰的密度較高，故鈰穩(wěn)定的氧化鋯珠密度可達(dá)6.2g/cm³，比釔穩(wěn)定氧化鋯珠比重更高，研磨效率更好。但這種陶瓷材料的硬度和韌性略低于釔穩(wěn)定鋯珠，因此耐磨性略遜一籌。由于氧化鈰本身不是白色，通過陶瓷配方的調(diào)整，可制備出不同顏色的鈰穩(wěn)定氧化鋯珠，市面上常見的有黃色、褐色和比較獨特的黑色。

那么這些不同陶瓷研磨珠的性能特點是如何影響研磨效果的呢？通常而言，研磨珠的密度、粒度、數(shù)量和耐磨性都是研磨效果的影響因素。研磨珠的作用原理如下圖所示：

可以看到，研磨珠的密度越高，提供的研磨作用力越大；單個研磨珠的尺寸越大，提供的作用力越大；但同時單位體積內(nèi)研磨珠的數(shù)量越多，碰撞位點就越多，能在一定程度上增強(qiáng)研磨效率。而研磨珠的耐磨性，不僅關(guān)系到研磨生產(chǎn)的綜合成本，還會影響研磨物料中的雜質(zhì)含量。