当前各大陶瓷生产公司纷繁推出别具特色的陶瓷喷墨打印商品，尤其是凹凸面的高清晰喷墨打印陶瓷砖，令人耳目一新。毫无疑问，喷墨打印技术的春天已经到来!尽管陶瓷喷墨打印技术在我国只有几年的发展历史，还存在着一些技术性的问题(拉线、烧成后发色不稳定、明亮的红色墨水不能制备)、本钱的问题(喷头、墨水的核心技术在外国公司手中，导致喷头、墨水偏高)、新商业模式的问题(新商品管理制度还需要突破、陶瓷喷墨打印规划和研发系统尚未成熟、对于大批采购的个性化供应链系统尚未成形)等。跟着博今科技、道氏制釉、明朝科技、金鹰色料、万兴色料等国产墨水公司关于陶瓷墨水品质的不断提升，跟着泰威、美嘉、精陶等喷墨打印机公司已经掌握了除喷头外的机械自动化系统、软件系统，喷墨打印技术将在中国这一全球最大商场获得更大范围的使用。但喷墨的研磨最终细度和稳定成了所有生产公司所面临的一大难题，在技术方面，除了拉线、发色的问题以外，笔者参加了广州5月份的国际陶瓷工业展后认为喷墨的多功能化、喷墨打印快速化、喷墨技术与薄板更好的联系、墨水固含量的提高、胶状化学物质的均匀分布及稳定性的提升、水性陶瓷墨水的研制、模具的规划和使用也是今后的发展方向。

，第二代PHESupermaxFlow1200™超大型卧式超细砂磨机及制造部同事合影。

不论是传统产业提升研磨效率求快或是高科技产业纳米化资料求细需求，污染控制都同样重要。所以细﹑快﹑更少污染已成为新一代涣散研磨技术最重要的课题。

本文将对于纳米级研磨的现况及发展﹑纳米级涣散研磨技术的原理﹑纳米级研磨机的构造﹑现有设备的来源﹑使用实例及注意事项﹑结论及建议等六大主题加以探讨。

1.纳米粉体在市場上使用现状与发展

纳米微粒粒子使用范围的广及其潜在市場的大，是大家不可否认的事实，依据USNSF(NationalScienceFoundation)之預测，在2010-2015

前，纳米粉体的潜在商场規模将达3,400亿美金。多年来，世界各地的纳米专家不断地在开发纳米粉体的新使用，例如：有人希望能将传统工业商品纳米化，以便提升商品的价值及性能，其使用的领域比如涂料、油墨、塑膠、树脂、功能性色膏、陶瓷粉，…等传统产业的纳米化；又有人想利用纳米资料的特性开发出消费性新商品，如光学膜、光触媒、保健品、医药等商品，纳米科技可说是产业的另一次大革命!

然而，尽管US-NSF大胆地預测纳米商场的潜在規模如此大，同时美、日、德等国家亦已投入相当大之人力物力来开发纳米粉体的使用（如德国Degussa公司开发纳米级之SiO2,….等），然而在2003年一年中，全世界的纳米陶瓷粉的产值仅为1.5亿美金，与預测值相距太远!其原因不外乎如下:

1.1价值链落差:

纳米粉体仍无法成功地被使用于量产期间，其主要原因为生产者尚未将传统工业于纳米化时，掌握住所有制程的转化条件，其中包括工艺配方的规划，纳米粉体的前处理，纳米粉体的转化条件等，尤其是纳米粉体因凡得瓦尔力的效果易发生团聚的表象，若只靠传统的涣散技术，并无法将纳米粉体涣散开来，因此若要成功地将传统工业纳米化，首先要了解的关键技术，即是如何先将纳米粉体适当地转化，使其在添加到下一个界面后仍为纳米粒子，沒有团聚的表象发生。说到这里，大家不难了解为何至今仍有那么多纳米粉体无法成功地被使用！其主要原因为市面上大多数的纳米粉体皆尚未被适当地改质，因此无法直接使其成功地被使用到纳米商品的开发与制造。

到今日为止，市面上至少有200种纳米商品已被开发出来，可惜的是大多数的粉体例如inkjet、SiO2、Al2O3、TiO2、ZrO2及ATO、ITO…等粉体皆尚未被依需求而量身打造地改质，所以无法成功地被使用。同時，至少有成千上萬之公司想从事纳米商品的开发，但大部份的人找不到适合他们用的改质过的粉体，所以如何先将纳米粉体做一适当地改质，并使其可以成功地使用到商品端，将是从事纳米科技的人不可不学的課程!

1.2纳米粉体需要因不同的使用而加以改质:

当前市面上已有多家的化学品公司及新成立的纳米通用涣散液公司，宣称可供给一些通用规范的纳米涣散液，但因市面上大多数的纳米涣散液尚未被量身打造地改质，因此仍无法直接使其被使用到最终纳米商品的开发与使用。其原因为当尚未被适当改质的纳米涣散液于添加到最終的商品时，往往因界面不相容而发生团聚之表象发生，所以纳米的效果并无法被展现出来。例如有些使用将纳米的ZnO涂布到光学膜上，由于该ZnO粉体並未先做适当的界面改质，所以光学膜于涂布該ZnO粉体后抗UV之效果非但沒有添加，穿透率卻反而大幅降低!

PUHLER派勒公司为了帮客户解決上述问题，自2003年起，已与德国新资料开发中心从事纳米研究的专家合作，并将设备与工艺进行同步调整和研发新机型(请参阅上图一所示)，负责帮客户开发并量身打造所需的表面改质涣散剂，供给帮客戶完好的效劳，使想从事纳米资料使用的客戶可以心想事成!

2.界面改质技术的概念

2.1化学机械制程:

在导入界面改质技术概念前，先前大家可利用三辊研磨、涣散机、珠磨机、搅拌磨…等涣散研磨设备将资料涣散研磨到微米或次微米級，但却很难达到纳米级的细度!其主要原因为一旦资料的颗粒大小被机械力涣散研磨纳米化后，此时粉体的比表面积急剧添加，凡得瓦尔力效应及布朗运动转为明显，粉体因而简单再度凝聚在一起，所以不管再怎样涣散研磨，粒径总是降不下来!

2.2以搅拌磨机当反应器

在使用化学机械制程法時，搅拌磨机于纳米粉体的涣散研磨及表面改质的过程中，

供给了许多的优点，并扮演着重要的人物。本系统采用了湿法涣散研磨方法，因为是湿法，所以浆料温度的变化较不易因研磨而急速上升，也因此可以选用较小的磨球，如0.05-0.3mm磨球为氧化锆珠，再搭配研磨机高线度(约10~16m/s)，以缩短涣散研磨及反应所需的时间。本制程的另一个优点为所有的研磨参数，如搅拌器的转速、磨球的充填率、流量、商品温度，…均可以因需要而调整到最佳化的研磨条件，并可以等比例放大(scaleup)以供日后正式量产時使用。在使用化学机械制程法時(请参阅上图二和下图图三所示)，我们只需先行将表面改质剂加入想要改质粉体浆料內，再依最終的粒径需求来设定研磨机所需的消耗电力及比能量值(specificenergy)，利用串联循环研磨操作工艺流程模式(circulationoperationmode)来做涣散、研磨及界面改质之工作，研磨机运转過程中将自动停机，如此可以确保研磨品质之均一性。