机械力化学的应用

ｃ ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗ ｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ ａ ｓ ｉ ｍｐ ａ ｃ ｔ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ．Ｔ ｈ ｅ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉ ｒ ｍ ｅ ｎ ｔ ｗ ａ ｓ ａ ｒ ｒ ａ ｎ ｇ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ Ｂ Ｂ Ｄ（ Ｂ ｏ ｘ—Ｂ ｅ ｈ ｎ ｋ ｅ ｎ Ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ） ．
ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ，ｆ ｏ ｕ ｒ ｉ ｎ ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｔ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ａ ｃ ｉ ｄ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ，ｇ ｒ ｉ ｎｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｉ ｍｅ，ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｅ ｒ ａ ｔ ｕ ｒ ｅ ａ ｎ ｄ ｐ ｈ ｏ ｓ ｐ ｈ ａ ｔ ｅ
李 素琼 ，王焕 涵
（ 武 夷学 院生 态与 资源 工程 学 院 ，福 建 武夷 山 ３ ５ ４ ３ ０ ０ ）
摘 要 ：采用机械力化 学技术制备 了良好 吸附性 能的活性炭 ，采用 响应面法优化 所制备活 性炭 的吸附性能 。在 单 因素实验 的基础上选取酸 屑比 、研磨 时间 、活化温度和磷 酸浓 度为影响因子 ，应用 Ｂ Ｂ Ｄ（ 中心组 合）进行 ４因素 ３水平 的试验设计 ，以亚 甲 基 蓝吸附值作为 响应值 ，进行 响应 面分析 。结果表 明，机 械力 化学法制备磷酸活性炭 的较优条件 为 ：酸屑 比为 ２ ． ６ ０ ，研磨 时间为
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ａｃ ｔ ｉ ｖ ａ ｔ ｅ ｄ ｃ ａ ｒ ｂ ｏ ｎ ｗｉ ｔ ｈ ｇ ｏ ｏ ｄ ａ ｄ ｓ ｏ ｒ ｐ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｒ ｔ ｉ ｅ ｓ ｗａ ｓ ｐ ｒ ｅ ｐ ｒｅ ａ ｄ ｂ ｙ ｍｅ ｃ ｈ ａ ｎ ｏ ｃ ｈｅ ｍｉ ｃ ｌ ａ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ，ａ ｎｄ ｒ ｅ ｓ ｐ ｏ ｎ ｓ ｅ

化学能转机械能的例子化学能转机械能是一个常见的能量转化过程。

在生活中，我们可以通过多种方式将化学能转化为机械能。

下面将列举十个例子，以展示这种能量转化的多样性和广泛应用。

1. 汽车发动机：汽车发动机是将汽油或柴油中的化学能转化为机械能的典型例子。

在燃烧过程中，燃料与氧气反应产生高温高压气体，通过活塞的往复运动将化学能转化为机械能，驱动车辆前进。

2. 火箭发动机：火箭发动机利用燃料的化学能将燃料燃烧产生的气体排出，通过喷射反作用力产生推力，将化学能转化为机械能，推动火箭进入太空。

3. 蒸汽机：蒸汽机是早期工业革命时期最重要的动力装置之一。

通过将水加热至沸腾产生高压蒸汽，蒸汽推动活塞运动，将水中的化学能转化为机械能，驱动机械设备运转。

4. 燃气轮机：燃气轮机利用燃料的化学能将燃料燃烧产生的高温高压气体推动涡轮旋转，从而将化学能转化为机械能，驱动发电机或飞机等设备。

5. 锂电池：锂电池是一种常见的电池类型，其正极由过渡金属氧化物和锂盐组成。

在充电过程中，化学反应使锂离子从正极移动到负极，反应逆转时则将锂离子从负极移回正极，这一过程中化学能转化为电能，而电能可以驱动电动设备。

6. 燃料电池：燃料电池利用燃料（如氢气）和氧气之间的化学反应产生电能。

燃料电池可以将燃料中的化学能转化为电能，而电能可以用于驱动电动汽车等设备。

7. 动力电池：动力电池是一种用于储存化学能并将其转化为机械能的设备，常用于电动汽车等场景。

动力电池通常由多个电池单元组成，每个单元都能够通过化学反应产生电能，并将其转化为机械能。

8. 爆炸引擎：爆炸引擎是一种将爆炸中释放的化学能转化为机械能的装置。

这类引擎通常使用爆炸推动活塞运动，将燃料中的化学能转化为机械能，常见的例子包括内燃机和火药引擎。

9. 燃烧炉：燃烧炉是一种将燃料中的化学能转化为热能的装置。

燃料在燃烧过程中产生高温高压气体，通过传导或对流将热能传递给其他物体，实现能量转化。

10. 高分子材料加工设备：高分子材料加工设备如注塑机、挤出机等利用电机将电能转化为机械能，驱动螺杆或活塞等构件运动，将高分子材料熔融后挤出或注塑成型，实现化学能转化为机械能的过程。

化工原理杠杆原理化工原理中的杠杆原理是指在化学反应过程中，通过控制某一因素的变化，可以产生比原始变化更大的效果。

这种原理在化工行业中被广泛应用，可以帮助化工工程师提高生产效率、降低成本、改进产品质量。

杠杆原理的应用可以分为两大类：机械杠杆和化学杠杆。

机械杠杆是指通过改变力的作用点和作用方向，以及力的大小来实现力的放大或缩小的原理。

在化工过程中，机械杠杆可以用来改变反应物的浓度、温度、压力等因素，从而影响反应速率和产物的生成。

例如，在某些反应中，可以通过改变反应物的浓度来调节反应速率，达到提高产品产量的目的。

此外，机械杠杆还可以用于改变反应设备的操作条件，提高生产效率和降低能耗。

化学杠杆是指通过改变化学反应的平衡常数，从而影响反应的方向和程度。

化学反应的平衡常数与反应物浓度之间存在一定的关系，通过增加或减少某个反应物的浓度，可以改变反应的平衡常数，从而实现对反应的控制。

例如，在酸碱中和反应中，可以通过控制酸或碱的加入量来调节反应的酸碱度，从而影响反应的速率和产物的生成。

此外，化学杠杆还可以用于调节反应物的比例，改进产品的质量和性能。

在化工原理中，杠杆原理的应用是一种高效的工艺改进方法。

通过合理运用杠杆原理，可以实现对化工过程的精确控制，提高生产效率和产品质量。

然而，杠杆原理的应用也需要考虑到一些限制因素。

例如，过度调节反应条件可能导致不可逆的反应，产生副产物或废物，增加处理难度和成本。

此外，杠杆原理的应用还需要考虑到经济和环境的可持续性，以及合法合规的要求。

化工原理中的杠杆原理是一种重要的工艺改进方法，可以帮助化工工程师提高生产效率、降低成本、改进产品质量。

在应用杠杆原理时，需要综合考虑各种因素，确保调节措施的科学性、可行性和可持续性。

只有这样，才能充分发挥杠杆原理的作用，推动化工行业的可持续发展。

冲击波
液相共 沉淀法
前驱体
化合和晶化
35
➢前驱体制备
氨水 过滤洗涤 干燥120℃ Fe2O3和ZnO
Fe(NO3)3和Zn(NO3)2 沉淀
36
电子衍射谱：产品成分为铁酸锌； XRD分析结果：
①煅烧法制备的尖晶石铁酸锌，XRD衍射峰的 位置和强度完全符合尖晶石铁酸锌的标准谱图。 ②冲击波法制备的铁酸锌完全没有衍射峰。原因： 产物晶粒太小(5nm左右) 光催化活性：冲击波法制备的铁酸锌活性=3煅 烧法制备的尖晶石铁酸锌
19
10.2.5 粉碎法制备超细粉体
粉碎法是指借用各种外力，如机械 定 力、流能力、化学能、声能、热能 义 等使现有的固体块状材料粉碎成超
细粉体。
应用领域
最常用的方法之一。在金属、非金属、有机、无 机、药材、食品、日化、农药、化工、材料、电 子、军工、航空、航天等行业广泛应用。
20
几种超细粉碎设备的一般工作范围
6
10.2.1 热分解法制备超细粉体
该法是利用固体原料的热分解生成新的固相物料 的方法，一般固体物料的分解有三种情况：
s1 s2 g1
(1)
s1 s2 g1 g2 (2)
s1 s2 s3
(3)
s 代表固相；g 代表气相。
Why
通过热分解法制备粉体，必须利用反应式 (1) 或 (2)
7
设备类型
高速机械冲 击式磨机 气流磨 振动磨 搅拌磨 球磨机 胶体磨
给料粒度 /mm
<8
<2 <6 <1 <10 <0.2
产品粒度 /μm
3～74
1～30 1～74 1～74 1～100 1～20

高中化学机械原理教案人教版
一、教学目标
1. 理解机械原理的概念和基本规律；
2. 掌握机械原理中的常见概念和术语；
3. 能够运用机械原理解决实际问题。

二、教学重点
1. 机械原理的基本概念和原理；
2. 机械原理的常见应用。

三、教学内容
1. 机械原理的概念和分类；
2. 施力、受力的基本规律；
3. 机械工作原理的应用。

四、教学过程
1. 引入
通过讲解日常生活中的机械原理现象引入本课内容，激发学生对机械原理的兴趣。

2. 概念讲解
解释机械原理的概念和分类，介绍施力、受力的基本规律。

3. 案例分析
通过案例分析机械原理在实际生活中的应用，引导学生思考和讨论。

4. 练习
设计相关练习让学生巩固所学知识，提高解决问题的能力。

5. 总结
对机械原理的重点内容进行总结，并鼓励学生深入思考和实践。

六、教学反思
本课程通过引入案例和实际问题，加深学生对机械原理的理解和认识，培养学生解决问题的能力和思维方式。

同时，教学内容设计生动有趣，将抽象的概念与实际生活联系起来，使学生更易理解和接受。

高能球磨法研究进展高能球磨法研究进展摘要：复合材料的性能与应用和其合成所用的粉体密切相关，合成粉体的方式是提高材料特性的重要途径。

高能球磨法相比于传统方法，有着反应温度低、产量大和粉体粒径分布均匀等优点，使得其在合成粉体中有重要作用。

本文综述了高能球磨法（机械力化学法）在合成粉体方面的具体原理、影响因素和当前研究进展，并进一步展望这种方法在未来的发展前景。

关键字：高能球磨、机械力化学、粉体合成、纳米制备传统上，新物质的生成、晶型转化或晶格变形都是通过高温（热能) 或化学变化来实现的。

按照反应体系的状态，目前合成超细功能粉体的方法可分为固相法、液相法和气相法；若根据合成原理则可分为物理法和化学法。

这些方法在粉体合成方面得到了广泛的应用，但也发现存在着各自的不足。

例如，物理法可制得粒径易控的超细粒子，但所需设备昂贵；化学法成本低，条件简单，易于通过过程控制和调整粒子大小，但适用范围窄，流程长，收率低，无法工业化生产[1]。

高能球磨(high-energy ball milling)又被称为机械力化学(mechanochemistry)，是将物理法和化学法结合，其基本原理是晶体物质通过超细磨的过程中，机械力的作用可以启动其化学活性，使得通常需要在高温下进行反应能在较低的温度下进行。

因此，高能球磨法可以合成一般化学方法和加热方法所不能得到的具有特殊的超细粉体。

这种独特的性质让这种粉体制备方法制备出特殊的超细粉体，使复合材料的合成工艺水平大大提高。

因此，本文综述了高能球磨法的最新发展并展望了其在未来的发展趋势。

1. 高能球磨法的原理与特点高能球磨法是通过球磨机的转动或振动使硬球对原料进行强烈的撞击、研磨和搅拌，能明显降低反应活化能、细化晶粒、增强粉体活性、提高烧结能力、诱发低温化学反应,最终把金属或合金粉末粉碎为纳米级微粒的方法。

其主要原理分为以下几个步骤：(1)晶粒细化通过球磨过程以及反复碰撞和碾碎，使得放入的原始粉末逐渐变小直到纳米级别，随后粉末原子中表面产生一系列的键断裂，晶格产生缺陷，然后缺陷不断扩大化，在球磨罐中形成了一系列随时间增多的无序。

设备张力控制不当
张力控制是制绒过程中的重要环节，张力过大或过小都会对制品质量产生不良影响。张力 过大可能导致制品断裂、强度降低等问题；张力过小则可能使制品出现松弛、起皱等现象 。
设备温度控制不准确
温度控制对于制绒过程至关重要，温度波动会影响纤维的润湿效果和制品的结构性能。温 度过高可能导致纤维受损、制品发黄等问题；温度过低则可能使润湿剂效果不佳，影响制 绒质量。
纤维束过松
纤维束过松可能是由于原料质量差、处理工艺不当或设备调试不准确等原因引起 的。过松的纤维束会使制品结构松散，强度降低，耐磨性差，严重影响产品质量 。
润湿剂选择不当导致效果不佳
润湿剂种类选择不当
不同原料和工艺需要选择不同类型的润湿剂。选择不当可能导致润湿效果不佳，使得纤维束难以充分润湿，进而 影响制绒效果和产品质量。
问题解决方案制定
针对制绒过程中出现的各种问题，制定了相应的解决方案，并通过 实验验证了其有效性。
制绒效率提升
通过优化制绒工艺参数，提高了制绒效率，降低了生产成本。
未来发展趋势预测
制绒技术持续改进
随着科技的不断进步，制绒技术将不 断改进和完善，提高生产效率和产品 质量。
智能化制绒设备研发
结合人工智能、大数据等先进技术， 研发智能化制绒设备，实现自动化、 智能化生产。
完善设备参数设置确保稳定运行
01
设备参数对制绒的 影响
设备参数的设置直接影响到制绒 的稳定性和效果，包括温度、压 力、速度等参数。
02
设备参数的调整方 法
根据制绒需求和设备性能，通过 试验和调整，找到最佳的参数组 合。
03
参数调整后的效果
合理的设备参数设置可以提高制 绒的稳定性和效率，减少故障和 停机时间，降低生产成本。 Nhomakorabea温度控制

丁烷在工程机械中的应用丁烷是一种无色无味的气体，化学式为C4H10，其中4个碳原子和10个氢原子组成。

它是丁烷系列烷烃的最简单成员之一，常用于工程机械和汽车等内燃机的燃料中。

丁烷作为一种重要的化工原料，具有广泛的应用前景，在工程机械行业中的应用越来越广泛。

一、丁烷的物理性质和化学性质丁烷是一种无色无味的气体，在常温常压下为气态，密度较轻，易于燃烧，能够发生较强的爆炸。

丁烷的沸点为-0.5℃，熔点为-138.4℃，闪点为-50℃，自燃温度为220℃，最低燃烧极限为1.5%（体积分数），最高燃烧极限为8.5%（体积分数），与空气混合后易于形成爆炸性混合物。

因此，在使用丁烷时需要注意安全性。

丁烷具有较好的化学稳定性，与一般化学物质不易反应，但在高温条件下会发生分解反应，产生较多的碳氢化合物和一氧化碳等有害物质。

二、丁烷在工程机械中的应用1. 内燃机燃料丁烷是一种常见的内燃机燃料，如汽车发动机、拖拉机、发电机组、挖掘机和装载机等工程机械都可以使用丁烷作为燃料。

相对于汽油和柴油，丁烷的燃烧效率更高，能够提供更多的动力和扭矩，同时排放的废气也更为清洁，对环境的影响更小。

2. 工业热源丁烷可以作为一种工业热源，用于热水锅炉和蒸汽锅炉等锅炉设备的燃料。

丁烷燃烧时产生的热能可以被用来加热水或制造蒸汽，广泛应用于纺织、印染、化工、制药、食品等行业的生产过程中。

3. 制氢反应丁烷可以用于制备氢气，氢气是一种广泛应用于工业、化工、能源等领域的重要气体，被广泛应用于氢气车、氢能发电、氢气液化等领域。

制氢反应是一种能够有效利用丁烷资源的方法，丁烷被加热后与水作用，产生氢气和二氧化碳等反应产物。

4. 化学原料丁烷可以作为一种重要的化工原料，用于制备乙烯、丙烯、丁二烯等化工产品，这些产品被广泛应用于工业和日常生活中，如塑料、橡胶、化妆品、纺织品、医药制品等。

三、结语丁烷是一种重要的化工原料和燃料，具有广泛的应用前景，在工程机械领域中的应用越来越广泛。

机 械力 化 学 中 的 机 械 力 包 括 的范 围很 广 ，既
可以是粉碎和细磨 过程 中施 加的冲击 、研磨作用 力 ，亦可以是一般 的压力 和摩擦 力 ，还可 以是液 体中的空穴作用和气 体 中冲击波 的作用所产生 的 压力 。机械力对各种 凝聚态 物质作用 时，除 了使 研磨物质产生破碎 、细化 和微细化 等直观变化而
Ｍｅｈ ｎ ｃ ｅ ｓ ｙａ ｄＭｅｈ ｎｃｌ ｌ３ ｇ ｃ ａ ｏｈ ｍｉ ｒ ｎ ｃ ａ ｉ ０ ｔ ａ 抽
ＺＨＡＮＧ ｏ ｇ—ｙ ｎ ， ＧＥＮＧ ｏ ｅ ｇ Ｓｎ ａｇ Ｍａ －ｐ ｎ
（ ａｃａ ｇＵ ｉ ｒ ｔ， ａｃａ ｇ ｉ ｇｉ ３０ ９ ｈ ａ Ｎ ｎｈ ｎ ｎｖ ｓｙ Ｎ ｎｈ ｎ ，Ｊ ｎｘ ３０ ２ ，Ｃ ｉ ） ｅｉ ａ８月
云 南 冶 金
ＹＵＮＮＡＮ ＭＥＴ 上ＵＲＧＹ ＡＩ
Ａｕ ｇ．２ ０ ０６
第 ３ 卷第 ４ （ ５ 期 总第 １ 期 ） ９ ９
Ｖ１ ５ ｏ ｏ．３ ．Ｎ ．４ （ｕ ９ ） Ｓ ｍ １９
机 械 力 化 学 与 机 械 合 金 化
Ａ Ｓ Ｂ ＴＲＡＣ ：ｃ ｍ ａ ｓｎ ｒ Ｉ ｄ ｅ ｅ ｅ ｈｎ ｃ ｅ ｆｔ ｎ ｅｈ ｎｃｌ ｌｙ ｇｉ ｔｅ ｓ ｅｔ ｏ ｅｈ ｉ Ｔ ｏ ｐ ｒ ｏｓａ ａ ｅ ｔ ｎｍ ｃ ａ ｏｈ ｒ ｓ ｙａｄ ｍ ｃ ａ ｉ ｏｉ ｐ ｃ ｍ ａ ｓ ｉ ｅ ｎ ｂ ｗｅ ｒｒ ｉ ａａ ｎ ｎｈ ａ ｌ ｓ ｆ ｃ ｎ ｍ．ａ ｐ ｃ ｔ ｎａｄｄ ｖｌ ｐ ｌ ａ ｏ ｅｅ— ｉ ｉ ｎ
的不 同说 法 。
机械力化学技术 （ ｅｈｎ ｈｍｃ ｒ ｅ ，简 Ｍ ｃａｏ ｅ ｉ Ｐｏ ｓ ｃ ｌ ａ ｃｓ

粉 体 发 生化 学键 合 。而硬 脂 酸盐 属于 阴离 子 表面 活
曹
摄 蓉
性剂 ， 其在 叶蜡石粉体表面的改性很容易受到破坏，
且 化 学作 用力 不 够强 。以下 工艺 优化 过程 均采 用 甲 基 硅油为表 面改 眭剂 。
２１ 改性剂含量 ： ．２ ． 在叶蜡石粉中添加 甲基硅油， 球 磨２ ， 转速为 １０／ ｉ， ｈ ５ ｍｎ 甲基硅油含量与改性叶蜡石 ｒ
学反应 ， 并使得 改性剂 充分包 覆在 叶蜡石表 面 。当继
方面 ， 在机 械力 作 用下 ， 叶蜡 石 晶体 内部 层与 层 之
间发 生晶格 位 移 ， 致 畸变 ， 而 形成 晶格 缺 陷 。在 导 从
这些变化中， 最明显的变化就是超细磨过程中机械力 的作 用排除叶蜡石 中的羟基 ， 形成 的 Ｈ０不 断增 多 『 ５ ］ 。
第３ 卷 第４ ４ 期 ２ １ 年７ ０ １ 月
非金 属 矿
Ｎ ｏ Ｍ ｅ ａ ｌｃ Ｍ ｉ ｓ ｎ． ｔ ｌｉ ｎｅ
Ｖ＿ ．４ Ｎｏ ４ ０ ３ ． １
Ｊ ｙ，２ ｕｌ ０１ １
机械力化 学法超疏水改性叶蜡石 的研究
方 伟 屠 宇迪 严 俊 姚 程 张 俭 盛 嘉伟
３０１） １０４ （ 浙江工业大学 化学工程与材料学院，浙江 杭州
加值 。
１ 设备 仪 器及 测试 方 法 ． ２
粉 体 的表 面 接触 角
当前， 对叶蜡石的改性研究报道较多 ［】 １， 。 但是其 改性剂主要集 中于偶联剂， 如硅烷偶联剂、 钛酸酯偶 联剂等 ， 对于表面活性剂 的相关文献报道较少 ， 而且 诸多文献中所涉及 的改性工艺多采用湿法。本实验 以硬脂酸钙、 硬脂酸钠和 甲基硅油作为表面改性剂 ，

球磨机械化学反应-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:球磨机械化学反应是一种通过机械力促使颗粒之间发生化学反应的技术。

在球磨机的作用下，颗粒之间的分子结构得以改变，从而实现特定的化学反应。

这种反应方式具有高效、环保、可控等优点，因此在许多领域得到广泛应用。

本文将从定义、机理以及工业应用等方面对球磨机械化学反应进行深入探讨，旨在全面了解这一重要技术在化学领域的意义和应用。

1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分来进行讨论球磨机械化学反应。

在引言部分，将介绍概述、文章结构和研究目的，为读者提供对球磨机械化学反应主题的整体了解。

在正文部分，将详细探讨球磨机械化学反应的定义、机理和在工业中的应用，以便读者对该技术有更深入的了解。

最后，在结论部分，将总结球磨机械化学反应的优势与局限性，展望未来发展趋势，并对全文进行总结，以便读者对该主题有一个清晰的认识。

1.3 目的本文旨在探讨球磨机械化学反应这一领域的基本概念、机理原理、工业应用以及优势与局限性。

通过对球磨机械化学反应的深入研究和分析，我们旨在全面了解这一领域的最新进展，为相关领域的研究和应用提供参考和指导。

同时，我们也希望通过对未来发展趋势的探讨，为球磨机械化学反应在工业和科研领域的进一步推广和应用提出建议和展望。

通过本文的撰写，我们希望读者能够对球磨机械化学反应有一个全面和深入的了解，为相关领域的研究和应用提供有益的参考和借鉴。

2.正文2.1 球磨机械化学反应的定义:球磨机械化学反应是利用球磨机设备进行化学反应的一种特殊方式。

在球磨机中，通过机械力的作用，使固体颗粒间发生碰撞、摩擦和挤压，从而促进反应物之间的相互作用和反应过程。

这种方法在化学合成中具有独特的优势，能够实现高效、均匀的反应，并且可以控制反应速率和反应路径。

球磨机械化学反应通常适用于固相反应、机械合金化、固相溶解、固液反应等领域。

通过调节球磨机的参数、反应物的比例和配方，可以实现对反应过程的精确控制，从而获得所需的产物。

构 稳定性 ， 般而 言 ， 观 结 构缺 陷多 、 一 微 晶体 的 晶格 畸 变多 和 呈 无 定 形 状 态 的 材 料 ， 化 学 反 应 活 性 其 高 ＩＪ ４。激发 煤矸 石 活 性 的常 用 方 法 有 化 学 活 化 、 机械 活化 、 热活 化 。本 文 应 用 热 活 化 和机 械 活 化 的
表 １ 原 材 料 的 化 学 成 分 ％
项 目 烧 失量 ＳＯ ＩＯ ｅＯ３Ｃ Ｏ Ｍｇ Ｋ Ｏ ａＯ Ｏ３ ｉ２ Ａ２ ３ ２ ａ Ｏ Ｆ ２ Ｎ ２ Ｓ
煤 矸 石 １ ．８ ８８ ９Ｏ ．７ ．３ ．９ ．９ １４ ６ ７ ４ ．２ｌ．３ ４ ４ ２ Ｏ ２２ ０ １ ．３ 熟 料 ４ １ ２ ．８ ５５ ３ ３ ５ ２ ．６ ．６ ２ １ ．４ ．３ ６．７ １３ Ｏ６ ．２
中 图 分 类 号 ：Ｑ １２ １ Ｔ ７ ． 文献标识码 ： Ａ
引 言
煤 矸石 是 煤 矿建 设 、 炭 开 采及 加 工 过程 中排 煤 放 出 的废弃 岩石 ， 目前 我 国排 放 量 最 大 的 固体 废 是 弃 物之 一 。堆 积如 山 的煤 矸 石 ， 对 环境 造 成 了污 既 染， 也是 一种 极大 的资 源浪 费。 煤矸 石 具 有综 合 利 用 的潜 在 价值 ， 于生 产 建 用 筑 材料是 其最 主要 的途径 。国家重 点基 础研 究发 展 规划 项 目（７ ９ ３项 目） 门立 项 ， 具 有 潜 在 活 性 的 专 对 煤矸 石进行 深入 研 究 ， 以探 讨其 作 为性 能 调 节 型 辅
２ ７ ２． Ｏ ９． ３ ０ １． ２ ９ ．０ Ｏ １ ６０
０ ８ １ ２ ５Ｏ １ ６ ５ １ ． ８ ． ． ６ ４． ５
１ ２ 试 验 方法 ．

煤矸石机械活化机理煤矸石机械活化机理机械活化作用机理包括物理效应、晶态转变以及化学变化。

（1）物理效应在粉磨的过程中，强烈的机械冲击、剪切、磨削作用和颗粒之间的相互挤压、碰撞作用，可以使晶体颗粒细化；另外，机械力作用使颗粒表面和内部产生微裂纹，颗粒表面缺陷化以及活化中心增多，使极性分子或离子更容易进入玻璃体结构的内部空穴中，促进煤矸石中活性氧化硅和氧化铝的解聚。

机械力作用于煤矸石最为直观的方法是使颗粒细化、比表面积增大以及提高反应速率。

煤矸石的颗粒大小决定着水化反应的快慢、水化完全程度和凝结时间。

煤矸石越细,比表面积越大,吸水性也将增大,同时与Ca（OH）2和石膏的反应越快，钙矾石和C-S-H生成速率将加快，凝结时间越短，水泥3天和2天强度也就越高。

然而煤矸石颗粒度的增加也会影响到水泥标准稠度的用水量.因为经过粉磨后,煤矸石变成多孔材料,易吸水,导致掺入煤矸石的水泥浆体达到标准稠度时用水量增加。

（2）晶态转变从微观角度来讲，粉磨能促使颗粒原生晶格发生畸形甚至被破坏，切断煤矸石中的Si-O、Al-O键，生成活性高的原子基团和带电荷的断面，提高结构的不规则和缺陷程度，使其反应活性增加；从能量的角度考虑，机械化作用使结晶程度降低，甚至无定形化，增加颗粒的化学能和其化学不稳定性，达到提高活性的目的。

（3）化学变化机械力化学作用能够是煤矸石中黏土矿物含结晶水的物质或者羚基物的脱水；降低体系活化能，形成新化合物的晶核或细晶；煤矸石颗粒尤其是表面的化学键断裂，体系发生化学变化。

有些学着研究了机械力化学对煤矸石的作用，研究表明机械力化学作用能够改变煤矸石中矿物结构的结晶状态、矿物组成尤其是脱水等，机械力化学作用是物理效应、结晶状态与化学变化综合作用。

①煤矸石机械力活化要处理好活性与细度之间的关系。

对于早期强度，并非颗粒越细越有利，当颗粒细度降低到一定程度，可能会带来一些负面作用，如流动性、均匀性变差，从而使强度降低，研究表明增加煤矸石中40um以下颗粒含量有利于提高煤矸石-水泥的早期强度，但1um以下煤矸石颗粒含量对提高煤矸石-水泥的3天强度并不显著，因此，不应该过分地追求颗粒粒度的降低，应该保持一个合理的粒度范围，这不仅有利于发挥其活性效应，同时也有利于发挥其物理填充作用。