Las velocidades de molienda excesivas afectan principalmente a la distribución del tamaño de las partículas en términos de rango y uniformidad:
Mayor riesgo de distribución bimodal
Los impactos a alta velocidad provocan que las partículas frágiles (p. ej., polvos cerámicos) se fragmenten rápidamente en partículas ultrafinas (<1 μm), mientras que las partículas dúctiles (p. ej., polímeros) forman partículas gruesas residuales (>50 μm) debido a una liberación insuficiente de tensiones. Esto crea una distribución bimodal anormal donde coexisten partículas ultrafinas y gruesas intactas.
Los efectos de aglomeración se intensifican
Cuando la velocidad excede la umbral crítico (típicamente, 80% de velocidad centrífuga del medio), los medios de molienda se adhieren centrífugamente a las paredes, lo que reduce las colisiones efectivas. Sin embargo, el calor instantáneo inducido por la fricción (localizado entre 60 y 80 °C) provoca la fusión superficial de las partículas finas, formando aglomerados secundarios (5-20 μm). En una molienda excesiva, esto aumenta la desviación entre el tamaño nominal y el real de las partículas dispersas.
Ampliación del rango de distribución
Generalmente se manifiesta como un aumento de la relación D90/D10 de un valor optimizado de 2-3x a 4-5x. Por ejemplo, el polvo de alúmina molido a 5000 rpm mostró una reducción de D50 de 10 μm a 3 μm, pero con D10 = 0,8 μm y D90 = 15 μm, significativamente mayor que el resultado normal del proceso de D10 = 2 μm/D90 = 6 μm.
Caso Estudiar:
Cuando las perlas de zirconio muelen polvo de sílice a una velocidad crítica >751 TP3T, la retención de partículas gruesas alcanza entre 10 y 301 TP3T. La velocidad optimizada (velocidad crítica entre 60 y 701 TP3T) reduce la retención a <51 TP3T.
Recomendaciones:
Monitoreo en tiempo real con analizadores de partículas láser
Ajuste dinámico de la velocidad mediante la fórmula de densidad de energía E=0,5 m(v²), donde la energía cinética es proporcional al cuadrado de la velocidad.
Umbrales de fractura del material coincidentes (normalmente 0,1-1 J/g)
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