研磨珠的分类

湿法研磨技术，作为材料精细化加工的一种有效方式，正在各行业的生产加工中被广泛使用，例如涂料油墨、锂电、矿物、纸业、农药、化工等。这种技术的实现离不开砂磨机和研磨珠，正是通过砂磨机内主轴的高速运动，驱动了研磨珠的运动，对物料颗粒进行有效碰撞、挤压和剪切，从而达到了磨细或均匀分散物料的目的。从该技术的原理中就可看出，研磨珠对湿法研磨过程是非常重要的。尽管一颗颗小珠子看起来并不起眼，却是研磨物料的“主力军”。

选择研磨珠，首先要确定的就是产品的规格，主要包括材质和尺寸两个方面。

随着研磨技术的发展，研磨珠的材质也经历了一系列优胜劣汰的过程，从最初的天然卵石，到人工制造的玻璃珠，再发展到了当今更为普及、品种更为多样化的陶瓷珠，其趋势是变得更耐磨，密度更高，能承受更高的砂磨机线速度。在市场上，当前主流的陶瓷研磨珠主要包括硅酸锆珠、钇稳定氧化锆珠和铈稳定氧化锆珠等。这几种陶瓷材料各有特点。

硅酸锆珠

硅酸锆珠，其主要成分是ZrSiO₄，珠子通常呈白偏黄色，致密的硅酸锆珠密度可达4.1g/cm³，维氏硬度HV1可达1000，通常适用于9-12m/s的砂磨机线速度。与氧化锆珠相比，硅酸锆珠的材料成本更低，在较温和的研磨条件下是一种高性价比的选择。在一些传统行业里面，硅酸锆珠有一个别名叫“65锆珠”。

钇稳定氧化锆珠

钇稳定氧化锆珠，成分是添加了3mol%Y₂O₃的ZrO₂，其中Y₂O₃的作用是作为一种稳定剂来改变ZrO₂的相变温度范围，从而在室温下产生稳定的氧化锆四方晶相，而这种晶相与氧化锆的其他两种晶相—单斜相和立方相相比，韧性和硬度更高。钇稳定氧化锆的致密珠密度达6.0g/cm³，呈较透亮的白色，维氏硬度HV1为1250左右，是一种高研磨效率、高耐磨性的陶瓷研磨珠。优质的钇锆研磨珠产品在15m/s的砂磨机线速度下仍可正常工作，也因此伴随着砂磨机技术的进步和迭代，逐渐成为了很多行业较为常用的研磨珠类型。这种锆珠，在市场上很多人将其称之为“95锆珠”。

铈稳定氧化锆珠

铈稳定氧化锆珠采用了CeO₂作为ZrO₂的稳定剂，同样起到了稳定四方晶相的作用。而氧化铈的密度较高，故铈稳定的氧化锆珠密度可达6.2g/cm³，比钇稳定氧化锆珠比重更高，研磨效率更好。但这种陶瓷材料的硬度和韧性略低于钇稳定锆珠，因此耐磨性略逊一筹。由于氧化铈本身不是白色，通过陶瓷配方的调整，可制备出不同颜色的铈稳定氧化锆珠，市面上常见的有黄色、褐色和比较独特的黑色。

那么这些不同陶瓷研磨珠的性能特点是如何影响研磨效果的呢？通常而言，研磨珠的密度、粒度、数量和耐磨性都是研磨效果的影响因素。研磨珠的作用原理如下图所示：

可以看到，研磨珠的密度越高，提供的研磨作用力越大；单个研磨珠的尺寸越大，提供的作用力越大；但同时单位体积内研磨珠的数量越多，碰撞位点就越多，能在一定程度上增强研磨效率。而研磨珠的耐磨性，不仅关系到研磨生产的综合成本，还会影响研磨物料中的杂质含量。