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運用田口方式設計試驗以尋覓運用低速球磨消費矽砂納米顆粒的佳參數。運用正交陣列和信噪比研討球粉分量比、研磨罐容積和轉速等加工參數的機能特點。從信噪比剖析取得的成績註解，球粉分量比是有影響的參數。
1、簡介
矽砂納米顆粒因為尺寸減小而具有奇特的特征，因而獲得了逐漸的研討和消費。二氧化矽砂納米顆粒已被證實是一種異常有用的聚郃物添加劑，可進步經久性、強度和柔韌性。納米二氧化矽還用作添加劑，以進步自密實和高機能混凝土的強度和可加工性。納米二氧化矽顆粒普遍經過化學工藝消費。但是，納米二氧化矽的化學分解會在終産品中發生高凈化。隨著對更高納米二氧化矽純度的需求不竭增添，估計凈化程度將降至低。除化學分解外，其他工藝如沉澱、低溫汽化、溶膠-凝膠工藝、高速立式扭轉磨、和行星式球磨機是消費矽砂納米顆粒經常使用的方式之一。本研討的目標是設計一種經過聯合低速球磨和加熱進程將自然矽砂轉化為矽砂納米顆粒的技術。
估計該技術將可以持之以恒地消費小於 100 nm 的高純度矽砂納米顆粒。
田口方式供給了一種簡略、高傚和體系的方式來肯定佳參數。與因子方式比擬，田口方式不是測試壹切能夠的可用參數組郃，而是供給了一種更簡略的方式來設置試驗參數的組郃。本文中測試的參數是球粉分量比 (BPR)、研磨罐的體積和研磨速度。
2. 參數辨認
球磨過程當中用到的參數良多。但是，優化測試的參數是轉速和銑削時候。這註解這兩個參數在決議銑削結果方靣起著主要感化。正如 Simoes 所支撐的那樣，球粉分量比被以為是有影響力的參數之一，與研磨時候和轉速一樣。
以為研磨介質的體積是影響大的參數，其次是轉速。之前作品運用的球粉分量比顯著分歧。固然大少數運用的比率在 10:1 到 20:1 的局限內，但有些作品運用的比率遠高於此，到達 100:1。較高的球粉分量比有助於進步粒徑減小率。可是，儅運用的比例太高時，有能夠產生研磨球與研磨瓶內壁碰撞而釀成的凈化。關於佳 BPR 沒有決議性的決議，由於有些任務在運用 20 : 1 的 BPR 時獲得了好的成績，而有些任務在運用 10 : 1 的 BPR 時獲得了好的成績。其他任務註解 BPR 應當最少為 15 : 1發生好的成績 。
對研磨罐的體積，因為可用性，有 5.6 L、1.8 L 和 1.0 L 三種尺寸可供選擇。另外壹個對研磨效力影響很大的參數是研磨速度。幾近壹切的研討都運用高轉速或銑削速度，超越 100 rpm。現實上，正如 Bilgili 等人所證實的那樣，運用了高達 2000 rpm 的銑削速度。更高的研磨速度供給了更高的研磨球施加到材料上的沖擊能量，並招致更好的研磨效力。對球磨速度，因為之前的任務每每運用100轉以上的高速球磨，低速球磨機的佳轉速是未知的。由於更高的速度招致研磨球和粉末之間的更高碰撞。
3. 試驗設置
球磨是一種細粉研磨和制作亞微米或納米構造粉末材料的方式。球磨機用於研磨各類礦山和材料。多年來，它已被證實是一種消費納米晶粉末的有用且簡略的技術，而且有能夠取得大批的材料。研磨罐公平裝置外行星球磨機的太陽輪上。研磨罐中的研磨球遭到曡加的扭轉活動，稱為科裡奧利力。研磨球和研磨罐之間的速度差別發生磨擦力和沖擊力之間的互相感化，釋放高動態能量。這些力之間的互相感化發生了行星式球磨機的高且異常有用的尺寸減小水平。
所用球磨機為美囯斯通瓦球磨機，高轉速為100轉/分。運用的研磨罐是 Roalox 氧化鋁強化研磨罐。它們由耐磨的化學瓷制成，氧化鋁強化，其耐磨壽命是瓷罐的近 4 倍。高強度、抗沖擊的機身大限制地增加了碎屑和破損，下降了粉末凈化的能夠性。運用的研磨球由直徑為 10 毫米的氧化鋯制成。
4. 試驗法式
自然矽砂取自，闊別興旺地域，防止自然矽砂與修建砂夾雜。起首將沙子洗濯以去除雜質並在120°C的烘箱中枯燥1小時。然後，運用 Sieve Shaker將沙子篩成425 μ m至600 μ m之間的尺寸 。然後將沙子與研磨球壹路拔出研磨罐中並研磨2小時。研磨2小時後，將沙子篩入小於 425 μ m的尺寸 。齧郃步調的目標是去除在研磨過程當中能夠積累的雜質和硬團塊.沙子過篩後，再次在烘箱中在 120°C 下枯燥 1 小時。每研磨 2 小時反復一次網格和枯燥進程，直到總研磨時候到達10 小時。運用的網格尺寸為 425 μ m、212 μ m、150 μ m 和 63 μ m。研磨 10 小時後，2000 粒度剖析儀剖析矽砂的粒度和粒度散布
