粉砕

粉砕とは、破砕、研削、切断、振動などの処理によって、固体 材料をある平均粒子サイズからより小さな平均粒子サイズに縮小することです。 ^{[1] [2]}地質学では、粉砕は地球の地殻の上部の断層運動中に自然に発生します。^[3]産業界では、鉱物処理、セラミック、エレクトロニクス、その他の分野で重要な単位操作であり、多くの種類の粉砕機で実行されます。歯科では、食物の咀嚼の結果です。一般医学では、骨折の中で最も外傷性の大きい形態の1つです。

工業用途では、粉砕の目的は固体のサイズを小さくし、表面積を増やすことです。また、有用な材料をそれらが埋め込まれているマトリックス材料から解放し、鉱物を濃縮するためにも使用されます。 ^[2]

固体材料の粉砕ではエネルギーが消費され、そのエネルギーは固体を小さな破片に分解するために使用されます。粉砕エネルギーは次のように推定できます。

• リッティンガーの法則は、消費されるエネルギーが新たに生成される表面積に比例すると仮定している。^[4]
• キックの法則はエネルギーを原料粒子と生成物粒子のサイズに関連付けた。^[5]
• ボンドの法則は、破壊に有効な総仕事量は生成物粒子の直径の平方根に反比例すると仮定しており、理論的には仕事入力は破壊時にできた新しい亀裂の長さに応じて変化することを意味する。^{[6] [7]}
• ホームズの法則は、平方根を材料に依存する指数に置き換えることでボンドの法則を修正したものです。^[2]

粒子の粉砕に影響を与えるために一般的に使用される力は、衝撃、せん断、圧縮の 3 つです。

粉砕にはいくつかの方法があります。固形物の粉砕には、様々なサイズ範囲での硬度などの供給特性や、スループットやメンテナンスなどの用途要件に応じて、異なるタイプの破砕機や粉砕機が必要です。粗い供給材料の粉砕（一次破砕機）に最も一般的に使用される機械は、ジョークラッシャー（1m > P ₈₀ > 100 mm）、コーンクラッシャー（P ₈₀ > 20 mm）、およびハンマークラッシャーです。中間の供給粒子サイズ範囲（100mm > P80 > 20mm）の一次破砕製品は、供給特性と用途要件に応じて、自生（AG）ミルまたは半自生（SAG）ミルで粉砕できます。より細かい粒子サイズ範囲（20mm > P ₈₀ > 30 μm）の粉砕には、ボールミル、垂直ローラーミル、ハンマーミル、ローラープレスまたは高圧縮ローラーミル、振動ミル、ジェットミルなどの機械が使用されます。さらに細かい粉砕サイズ（「超微粉砕」と呼ばれることもあります）の場合は、 IsaMillなどの特殊なミルが使用されます。

たとえば、 粉砕は、擦り付けによる粉砕（または物質の分解）です。さらに、粉砕の方法には、粉末を非溶媒液体で粉砕する浮選や、物質を分解した後に簡単に除去できる溶媒で粉砕する介入による粉砕などがあります。

• ミル（粉砕機）  – 粉砕、粉砕、切断によって固形物を小さな破片に砕く装置
• 粒度分布 – システム内の粒子の相対的な大きさを表す関数リダイレクト先の簡単な説明を表示するページ
• 粉砕機 – 大きな物体を小さな物体に粉砕するために設計された機械
• 強磁性粒子を使用した電磁渦巻増強装置- 超微粉砕用特殊装置