物料粉碎過程中的“機械力化學(xué)效應(yīng)”是指通過對物料施加機械力而引起物料發(fā)生結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)變化的過程。在機械力的不斷作用下，物料顆粒尺寸減小、比表面積增大，一定程度后，由于小顆粒的聚集出現(xiàn)粉磨平衡。在粉碎過程中，粉體性質(zhì)發(fā)生了許多機械力化學(xué)效應(yīng)。

粒度的變化

物料經(jīng)超微粉碎后，最明顯的變化就是粒度變細。按照粒度的不同，超細粉體可分為：粒徑在1～30μm的微米級、粒徑在1～0.1μm的亞微米級和粒徑在0.001～0.1μm的納米級。

晶體結(jié)構(gòu)的變化

在超細粉碎的過程中，由于機械力強烈且持久的作用，物料會在不同程度上發(fā)生晶格畸變，如顆粒表面層離子的極化變形與重排、晶粒結(jié)構(gòu)無序化、晶粒尺寸變小、多晶轉(zhuǎn)換等。這些變化可通過X衍射、紅外光譜、核磁共振、電子順磁共振以及差熱儀等進行檢測。

理化性質(zhì)的變化

機械力作用引起的物料顆粒細化、產(chǎn)生裂紋、比表面積增加等，最終會引起物料的分散度、溶解度、溶解速率、密度、吸附性、導(dǎo)電性、催化性、燒結(jié)性、離子交換能力和置換能力、表面自由能等理化性質(zhì)的改變。

化學(xué)成分的變化

較強烈的機械激活作用會引起物料化學(xué)鍵的斷裂，生成不飽和基團、自由離子和電子，產(chǎn)生新的表面，造成晶格缺陷，從而使物料內(nèi)能增高，處于一種不穩(wěn)定的化學(xué)活性狀態(tài)，在超細粉碎過程中的某些情況下會直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)類型包括分解、氣－固、液－固、固－固反應(yīng)等。

機械化學(xué)效應(yīng)的應(yīng)用

非金屬礦物料可利用機械作用使礦物局部發(fā)生晶格畸變，形成晶格缺陷，使晶格內(nèi)能增高，表面改性、反應(yīng)活性增強，以便礦物浮選富集和提取，從而改善浸出過程。

非金屬礦也可利用攪拌、沖擊、研磨等機械作用使改性劑在被改性的顆粒表面均勻分布包覆，增加顆粒與改性劑之間的結(jié)合力，從而改變粉體顆粒的表面狀態(tài)，達到改性的目的。

此外，機械力化學(xué)效應(yīng)還可用于制備納米材料、合成機高分子、處理有毒廢物等。隨著對機械力化學(xué)效應(yīng)的深入研究，機械力化學(xué)將具備廣闊的工業(yè)應(yīng)用前景。