一種納米粉體的微觀結(jié)構(gòu)

綜述

在粉碎過程中，單個陶瓷色料顆粒的粉碎往往是和其他顆粒的粉碎同時進(jìn)行的。由于難以區(qū)分哪些顆粒在粉碎過程中發(fā)生了粉碎，因此，采用產(chǎn)品的顆粒粒徑分布與原始物料的顆粒粒徑分布相比較的方法分析粉碎效果。

粉碎技術(shù)在納米粉體加工過程中至關(guān)重要，是色料生產(chǎn)必需的工藝步驟。為了了解顆粒被粉碎的基礎(chǔ)，應(yīng)先了解單顆粒被施加一定應(yīng)力后， 發(fā)生粉碎的機(jī)理及其相關(guān)的概念。

顆粒的斷裂力學(xué)概念

在研究顆粒的斷裂機(jī)理時，有關(guān)專家提出了“斷裂物理學(xué)”和“斷裂力學(xué)”等概念作為材料科學(xué)和顆粒力學(xué)的分支。顆粒是多種多樣的，從小到大均存在缺陷。因此，由于顆粒及其性質(zhì)的多樣性，顆粒粉碎實(shí)質(zhì)上可用斷裂過程進(jìn)行描述。

原子間約束和距離的關(guān)系圖

在外力作用下，解理面間的原子結(jié)合遭到破壞，從而引起晶體的脆性斷裂。所以，晶體的的理論強(qiáng)度應(yīng)由原子間結(jié)合力決定。當(dāng)原子處于平衡位置時，原子間的作用力為零;在拉應(yīng)力作用下，原子間距增大，引力也增大。曲線上的至高點(diǎn)代表晶體的結(jié)合力，即理論斷裂強(qiáng)度。

一般認(rèn)為陶瓷色料顆粒是脆性物質(zhì)，其斷裂是由應(yīng)力引發(fā)應(yīng)變而產(chǎn)生的。斷裂理論認(rèn)為，材料的缺陷(裂紋等)可導(dǎo)致應(yīng)力在在缺陷邊緣、裂紋處集中。

裂紋尖端（破碎點(diǎn)）在外應(yīng)力下具有結(jié)合強(qiáng)度不同的化學(xué)鍵，即使施加的應(yīng)力不足以克服屈服應(yīng)力，但卻可以提供足夠的能量使裂紋擴(kuò)展并產(chǎn)生新表面，當(dāng)裂紋尖端處的應(yīng)變可使新表面形成時，顆粒就發(fā)生斷裂。