果将硬质的刚玉颗粒与软质的粘土一起球磨，将导致刚玉相颗粒很难细化，所需球磨时间长，研磨效率低。
为了提高球磨效率，在高强度电瓷制备中常采用二次球磨的工艺。将铝矾土、长石等硬质原料与少量硬质粘土在球磨机中预先研磨10h以上，待物料达到细度要求后，再将易磨的粘土加入，球磨3-5h，使粘土细化并与其他原料充分混合均匀后出料。二次球磨工艺虽然能提高研磨效率，但在第一批原料的研磨中，球磨机内的填充系数低，球料比大，并不是球磨机工作的最佳状态，即球磨机的产能和能耗浪费较大。因此，采用其他更高效的研磨工艺取代球磨，用于制备电瓷原料，比其他陶瓷行业更具现实意义。
（1）不同球磨方式对矾土细度影响
电瓷工业中采用的铝矾土为经1300℃以上高温锻烧的以刚玉相为主要矿物组成的锻烧特级或一级铝矾土粉，要求其A12O3含量≥85%，SiO2<8%，Fe2O3<2%，TiO2<4%。因煅烧铝矾土中的主晶相为莫氏硬度达9级的刚玉相，属于电瓷原料中最难研磨的硬质原料。因此项目试验选择以325目铝矾土为对象，采用球磨、行星磨和搅拌式砂磨三种不同球磨方式对矾土研磨效率的影响试验。球磨每隔4h取样一次，最终研磨40h;行星磨每隔0.5h取样一次，总研磨时间为4h;砂磨每隔5min取样一次，总研磨时间lh。表5-1、表5-2和表5-3分别为铝矾土经不同时间球磨、行星磨和砂磨后的粒度分析结果。对比后不难发现，球磨40h后铝矾土的平均粒径与行星磨 3h或砂磨15min后的效果相近，分别为9.78μm 、
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9.9μm和8.24μm。
表5-1球磨不同时间后铝矶土的粒度分析结果
表5-2行星磨不同时间后铝矶土的粒度分析结果
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表5-3砂磨不同时间后铝矶土的粒度分析结果
值得注意的是，在D50粒径相近时，不同研磨方法对粗颗粒尺寸的影响较大。铝矾土粉经40h球磨、3.5h行星磨和15min砂磨后，其D97粒径分别为33.32μm、32.47μm和29.75μm，而最大粒径(D100)分别为56.34μm、67.86μm和41.38μm。图5-2为铝矾土粉分别经40h球磨、3.5h行星磨和15min砂磨后的扫描电镜照片。用三种研磨方法所得物料的粒径大多数都在10μm左右，与用激光粒度仪分析的结果基本相符。但是，图5-2(a)显示出球磨40h后的物料中仍有达30μm的粗大颗粒，行星磨3.5h后的铝矾土中也存在许多15-20μm的粗颗粒，而砂磨15min后铝矾土粉
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的颗粒最均匀，以5-10μm的颗粒居多，粒径分布范围明显小于球磨和行星磨的。
图5-2铝矾土的SEM照片
(a)球磨40h (b)行星磨3.5h (c)砂磨15min
三种研磨方式在研磨效率和所得物料的粒径分布上产生如此大的差异，主要原因是这三种研磨设备的工作原理、球石尺寸及球石与物料间的相对运动速度显著不同。传统的滚筒式球磨机依靠筒体的转动带动研磨介质(球石)运动，通过球石抛落对物料的撞击作用和与物料间相对运动
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的研磨作用实现物料的研磨破碎。与球磨和行星磨不同的是，搅拌式砂磨机的筒体是静止不动的，球石和物料靠内置的高速旋转搅拌器带动，转速不受离心力限制，可达500-1500rpm。高速运动着的研磨介质与物料颗粒发生强烈的撞击、磨擦和剪切等作用，强化了研磨效果。因此，搅拌式砂磨机的研磨效率可以是球磨机的几十倍甚至更高，也数倍于行星式球磨机，而且对电瓷而言，10μm以下的颗粒是完全满足生产工艺要求的，而20μm以上的颗粒则会对产品的烧结和机电性能等带来不利的影响。因此，用搅拌式砂磨能有效消除20μm以上的颗粒，从而达到原料纳米级，有利于提高电瓷产品的机械强度，改善产品的均匀性和可靠性。
（2）不同球磨方式对瓷套坯料配方细度的影响
为了进一步验证搅拌式砂磨在电瓷原料纳米级中应用的可行性和实际效果，项目以景德镇瓷都电瓷电器有限公司瓷套坯料配方中铝矾土、粘土、熔剂性长石、星子高岭土等原料为试验配方。公司正常生产中采用10t球磨机，每次装原料干基8.5t，料:球:水=l:1.5:1，一般球磨14h，达到细度要求后放浆。本项目试验是在正常工业生产的球磨机中取样，分别取球磨6h、8h和10h的样品100kg，再用搅拌式砂磨机进行研磨试 验，并与球磨14h的样品进行对比测试。
表5-4为分别球磨6h、8h、10h、14h和球磨8h再砂磨20min的坯料样品的激光粒度分析结果。对比球磨6h和14h的粒度分析结果不难发现，增加8h的球磨时间，浆料的平均粒径仅减小约2μm，研磨效果主要体现在较大颗粒的细化，如D97从31μm降低到21.7μm左右，D99从
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