被粉碎物料在粉碎過（guò）程中（zhōng）發生（shēng）的各種變化，相對於較粗（cū）的粉碎過程來說微不足道，但對於超細粉碎過程來說，由於粉碎強度大、粉碎時間長、物（wù）料性質（zhì）變化大等（děng）原因，就顯得很重要。這（zhè）種因機械超（chāo）細粉碎作用導（dǎo）致的被粉碎物料晶體結構和物理化學性質的變化稱為粉碎（suì）過程機械化學效應。
1、粒度的變化
經（jīng）超（chāo）細粉碎後，粉（fěn）體材（cái）料最明顯的變化就是粒度變細。按照粒度的不同，超細粉體通常分為：微米級（粒徑1～30μm）、亞微米級（粒徑1～0.1μm）和納米級（粒徑0.001～0.1μm）。
2、晶體結構的變化
在超細粉碎過程中，由（yóu）於強烈和（hé）持久機械力的作用，粉體物（wù）料不同（tóng）程度地發生（shēng）晶格畸（jī）變，晶粒尺寸變（biàn）小、結構無序化、表麵形成無（wú）定形（xíng）或非晶態物質，甚至發生多（duō）晶轉換。這些變化可用X衍射、紅外光譜、核磁共振、電子順（shùn）磁（cí）共振以及差熱儀等（děng）進行檢測。
例如：
（1）石（shí）英
石（shí）英是晶體結構和化學組成最簡（jiǎn）單的矽酸鹽礦物之一（yī）。也是（shì）較早認（rèn）識到機械能誘發結構變化和較（jiào）全麵研究粉碎過程機械化學（xué）現象所選擇的礦物材料之一。
研究表明：采用振動磨研磨石英，最初階段以晶粒減小為主，但是延（yán）長研磨時間，當粉碎達（dá）到平衡後，主要是伴隨團聚（jù）和重結晶的無定形化。石英表麵在粉碎過程中形成無（wú）定形層後一般在稀堿溶液或水中的溶解度（dù）增大。
（2）高嶺土
層狀矽酸鹽礦物（高嶺土、雲母、滑石、膨潤（rùn）土、伊利石等）在超細（xì）粉碎加工（gōng）過程中的機械激活作用下不同程度地失去其有序晶體結構並（bìng）無定形化（huà）。由於在這些礦物中（zhōng）無定（dìng）形一般與晶體結構中脫羥基且鍵能下降有關。
例如：結晶（jīng）完好的高嶺土，粉碎（suì）60s後，高嶺土的晶（jīng）體結（jié）構已發生了明顯的變化；粉碎120s後，結晶（jīng）完好的高嶺土的晶體結構類似於球土；400s後與地（dì）開石的（de）晶體結構相似。
（3）方解石
多晶轉換是超細（xì）粉碎過程中機械力誘發的一種（zhǒng）不改變被磨物料（liào）化學組（zǔ）成的結構變化，一般有兩種形（xíng）式：
雙（shuāng）變性轉換，通常是可逆且吸熱的；單變性轉換，大多數是不可逆且放熱的。
方解石在研磨中轉化為菱形的霰石。這種轉變在室溫和常壓下不穩定，也（yě）即方解石與霰石的轉化是可逆的。將方解石或（huò）霰石長時間研磨後這兩種產物的比例基本上相等。
（4）氧化鋁微粉
隨著研磨時間的延長，高純氧化鋁的晶粒（lì）尺寸不斷減小，晶格應（yīng）變和有效德拜參數則不斷增大。
3、化學成分的變化
由於較強烈的機械激活作用，物料在超細粉碎過程中（zhōng）的某些情況下（xià）直接發生化學反應。反應類型包括（kuò）分解、氣-固、液-固、固（gù）-固反應等（děng）。
在真空磨機中研磨方解石、菱（líng）鎂礦、鐵白雲石、霞石及鐵晶石時分（fèn）解出二氧化碳；碳（tàn）酸鈉、堿土金屬及鎳、鍋、錳、鋅等的碳酸鹽（yán）在研磨中也發生（shēng）分解；氧化鋅和氧化（huà）鋁在振動球磨機中混磨生成部分尖晶石和非晶質氧化鋅粉體。
4、溶解度的（de）變化
如粉石英（yīng）、方解石（shí）、錫石、剛玉、鋁土礦、鉻鐵礦、磁（cí）鐵礦、方鉛礦、鈦磁鐵礦、火（huǒ）山灰、高嶺（lǐng）土等經細磨或超細研（yán）磨後在無機酸中的溶解速（sù）度及溶解度均有所增大。
5、燒（shāo）結性能的變化
因細磨或超（chāo）細研磨導致的物料熱性質的變化主要有以下兩種：
一是由（yóu）於物料的分（fèn）散度提高，固相反應變得容易，製品的燒（shāo）結溫度下降，而且製品（pǐn）的（de）機（jī）械性能（néng）也有所（suǒ）改進。例如，白雲石在振動磨中細磨後，用其（qí）製備耐火材料的燒結溫度降低了375-573K，而且材料的機械性能提高。石英和（hé）長（zhǎng）石經（jīng）超細研磨後可以（yǐ）縮短搪瓷的燒結時（shí）瓷土的細磨提高了陶瓷製品的強度。二是晶體結構的變化和無定形化導致晶相轉變溫度（dù）轉移。例如，α石英向β石英（yīng）及方石英的轉變溫度和方解石向（xiàng）霰石的轉變溫度都因超細研磨而變化（huà）。
6、陽離子交換容量的變化
部分矽酸鹽礦物（wù），特別是膨潤土、高嶺土等（děng）一些黏土礦物，經細磨或超細研磨後（hòu）陽離子交換容量發（fā）生明顯（xiǎn）變化。
例如：隨著研磨時間的延長，膨潤土離子交換容量先增加後下降，而鈣離子交換（huàn）容（róng）量則隨研磨（mó）時間的（de）延長不斷下降。
經一定時間（jiān）的研磨後，高嶺土的離子交換容量及置換能力均有所提高，說明可交換（huàn）的陽離子（zǐ）增多。
除了膨潤土、高嶺土（tǔ）、沸石之外，其他（tā）如滑石、耐火黏土、雲母等的離子交換（huàn）容量也在細磨或超細磨後程度不同地發生變化。
7、水化性能和反應活性的（de）變化
通過（guò）細磨可以提高氫氧化鈣材料的反應活性，這在建築材料的製備中是非常重要的。因為這些材料對水化作用有惰性或活性不夠。例如（rú），火山灰的水化活性及與氫氧（yǎng）化鈣的反（fǎn）應活性開始（shǐ）時幾（jǐ）乎為零（líng），但是將其在球磨機或振動磨中細磨後可提高到幾乎與矽藻土相近。
細（xì）磨可大大提高（gāo）高爐廢渣的水化（huà）性能，因（yīn）此，通過（guò）細磨或超細磨生產既高（gāo）強（qiáng）又含較多爐（lú）渣的水泥是可能的。這對於水泥工業和環境（jìng）保護具有重要意義。
8、電性的變化
細磨或超細磨還影響礦物的表麵（miàn）電（diàn）性和介（jiè）電性能。如黑（hēi）雲母經（jīng）衝擊粉碎和研（yán）磨作用（yòng）後，其等電點（diǎn）、表麵動電電位（Zeta電位）均發生變化（huà）。
9、密度的變化
在行星球磨機中研磨天然沸石（shí）（主要由斜發沸石（shí）、發光沸石和石英組成）和合成沸石（主要為發光沸石）後發現，這兩種（zhǒng）沸石的密度發生了不同的（de）變化。
研究表明：隨著磨礦（kuàng）的進行，開始時天然沸石的密（mì）度下降，至120min左（zuǒ）右達到最（zuì）小值，此後，隨磨礦（kuàng）時間的延長（zhǎng）略有提（tí）高（gāo），但仍低於原礦；合成沸石則在短時間的密（mì）度下降之（zhī）後，隨著研（yán）磨時間的（de）延長，密度提高（gāo），研磨240min後，樣品的密度值高於未研磨的樣品。
10、黏土懸（xuán）浮液和水凝膠（jiāo）性質的變化
濕磨可提高（gāo）黏土的塑（sù）性和幹彎曲強度。相反，幹磨則在短時間內物料的塑性和幹彎曲強度（dù）有所增加，但隨著磨礦時間的延長趨於下降。
總之（zhī），影響物料機械化學（xué）變化（huà）的因素除了原料性質和給料粒度（dù）以及粉碎或激活時（shí）間（jiān）外，還有設備類型（xíng）、粉碎方式、粉碎環境或氣氛、粉（fěn）碎助劑等。在機械化學的研究中無疑要注意這些（xiē）因素的（de）綜合（hé）影響。
