CN117160601B - 一种表面改性硅微粉的制备设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面改性硅微粉的制备设备及其方法,本发明涉及表面改性硅微粉制备技术领域,该设备包括壳体,所述壳体内开始有研磨腔;所述研磨腔内下至上顺次设置有送风机构、研磨盘、研磨棒和筛选机构,所述研磨棒和研磨盘的上表面贴合,所述研磨盘的外侧设置有套环,所述套环上开设有多个风口,所述壳体的底部设置有与研磨盘连接的驱动机构,所述研磨盘的转轴通过传动机构和离合机构与送风机构连接,所述离合机构用于使研磨盘的转轴与送风机构保持连接或脱离连接。本发明能够通过离合机构能够使研磨盘的转轴与送风机构保持连接或脱离连接,能同时实现研磨以及将研磨好的表面改性硅微粉吹至出料口处。
Description
技术领域
本发明涉及表面改性硅微粉制备技术领域,具体涉及一种表面改性硅微粉的制备设备及其方法。
背景技术
表面改性硅微粉是指对硅微粉的表面进行化学处理或物理修饰,以改变其表面性质和增强其适应性和应用性能的一种材料。通常,硅微粉具有高比表面积和较强的吸附能力,但其表面活性较低,粉体之间易发生聚集,难以分散和均匀分布。表面改性的目的是改变硅微粉的表面性质,使其在不同的应用领域中具备更好的分散性、增稠性、增韧性、增强性等特性。
机械合成通过研磨机进行研磨,能够使表面改性硅微粉更加均匀和细小,增强其分散性,目前表面改性硅微粉的制备是将表面改性硅微粉原材料输入研磨机内,表面改性硅微粉原材料落在研磨机的磨盘上,磨盘上设置有多个研磨棒,通过电机驱动磨盘旋转,以带动表面改性硅微粉原料在磨盘上转动,在离心力的作用下使表面改性硅微粉原料向磨盘的边缘移动,且在磨盘和研磨棒的挤压、摩擦作用下,使表面改性硅微粉原料被研磨成硅粉,磨盘的外侧开设有多个风口,通过鼓风机向风口处吹风,以将研磨至预设大小的硅粉吹起,并从研磨机顶部的输出口吹出,但是目前,鼓风机吹至风口处的风力可能不均匀,导致硅粉不能被很好的吹起。 为了解决上述问题,本发明中提出了种表面改性微硅粉的制备设备及其方法。
发明内容
要解决的技术问题:
本发明的目的在于克服鼓风机的风力无法均匀吹至风口处,导致部分风口风力不足的现有技术的不足,适应现实需要,提供一种表面改性微硅粉的制备设备及其方法,以解决上述技术问题。
为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:
一种表面改性微硅粉的制备设备,包括壳体,所述壳体内开设有研磨腔,所述壳体的顶部、中部和底部分别开设有与研磨腔连通的出料口、进料口和送风口,所述送风口的输入端设置有鼓风机;
所述研磨腔内由下至上顺次设置有送风机构、研磨盘、研磨棒和筛选机构,所述研磨棒和研磨盘的上表面贴合,所述研磨盘的外侧设置有套环,所述套环上开设有多个风口,所述壳体的底部设置有与研磨盘连接的驱动机构,所述研磨盘的转轴通过传动机构和离合机构与送风机构连接,所述离合机构用于使研磨盘的转轴与送风机构保持连接或脱离连接。
进一步的,所述送风机构包括旋转套,所述旋转套转动设置于研磨腔内,所述旋转套的内侧沿周向设置有多个扇叶。
进一步的,所述旋转套的底部内侧设置有一圈齿形凸起;
所述传动机构包括第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮,所述第一齿轮设置于研磨盘的转轴上,所述第二齿轮和第四齿轮转动设置于研磨腔内壁上,所述第三齿轮与离合机构连接,所述第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮和第四齿轮顺次啮合,所述离合机构用于带动第三齿轮绕研磨盘的轴线旋转,以使第三齿轮靠近第二齿轮和第四齿轮或远离第二齿轮和第四齿轮,所述第四齿轮的转轴上设置有与齿形凸起啮合的第五齿轮。
进一步的,所述离合机构包括固定板、滑块和推缸,所述固定板设置于研磨腔内壁上,所述固定板上开设有与研磨盘的转轴同轴的弧形滑槽,所述滑块设置于弧形滑槽内且可沿弧形滑槽移动,所述第三齿轮的转轴铰接于滑块上,所述推缸活动连接于固定板上,所述推缸的推杆铰接于第三齿轮的转轴上。
进一步的,所述滑块远离第二齿轮和第四齿轮的一端设置有弧形杆,所述弧形杆贯穿固定板,所述弧形杆的外侧设置有第一弹簧,所述第一弹簧位于弧形滑槽内。
进一步的,所述研磨棒包括连杆、磨辊和多级压紧机构,所述连杆的一端铰接于研磨腔的内壁上且可在竖直平面内上下旋转,所述连杆的另一端设置有安装轴,所述磨辊设置于安装轴上,所述多级压紧机构设置于研磨腔的内壁上且位于连杆的上方,所述多级压紧机构用于给连杆提供一个向下旋转的弹力,且弹力的大小与连杆向上旋转的角度呈正相关。
进一步的,所述多级压紧机构包括铰接座、一级弹力杆和二级弹力杆,所述铰接座设置于研磨腔的内壁上,所述一级弹力杆的一端铰接于铰接座上,另一端铰接于连杆上,所述二级弹力杆设置于一级弹力杆的上方,所述二级弹力杆的一端铰接于铰接座上,另一端铰接于连杆上,所述一级弹力杆用于在连杆向上旋转后给连杆提供一个向下旋转的弹力,所述二级弹力杆用于在连杆向上旋转预设角度后给连杆提供一个向下旋转的弹力。
进一步的,所述筛选机构包括电机、一级伞形筛网和二级伞形筛网,所述电机设置于壳体顶部,所述一级伞形筛网和二级伞形筛网由下至上顺次设置于研磨腔的上部,且一级伞形筛网和二级伞形筛网与电机的转轴连接,所述一级伞形筛网的筛孔孔径大于二级伞形筛网的筛孔孔径。
一种表面改性硅微粉的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、将表面改性微硅粉原料从进料口输入研磨腔内;
步骤2、研磨盘旋转,在离心力的作用下将研磨盘上的表面改性微硅粉原料甩至研磨盘的外侧,并通过研磨棒和研磨盘的配合将表面改性微硅粉原料磨成粉末状,即为表面改性微硅粉;
步骤3、通过风口处向研磨腔的上部吹风,以将表面改性微硅粉向上吹起,能穿过筛选机构的表面改性微硅粉从出料口排出,未能穿过筛选机构的微硅粉下落至研磨盘上继续研磨。
(3)有益效果:
1、本发明在风口的下方设置了送风机构,送风机构能够增大风口处的风力,以使所有风口的风力均能达到预设要求,以将研磨好的表面改性微硅粉正确的吹起,且送风机构通过传动机构和离合机构与研磨盘的转轴连接,通过离合机构来连接驱动机构的输出轴与旋转套,从而使驱动机构的输出轴与旋转套连接,并带动旋转套旋转,以增加风口处的风力,能同时实现研磨以及将研磨好的硅粉吹至出料口处,通过离合机构来使研磨盘的转轴与送风机构保持连接或脱离连接,实现了对传动机构的灵活控制;
2、研磨棒的多级压紧机构给磨辊提供了向下旋转的弹力,以使磨辊始终紧贴研磨盘,当磨辊和研磨盘之间的缝隙有表面改性微硅粉原料时,磨辊会向上抬起,此时多级压紧机构会根据磨辊向上抬起的角度,施加一个磨辊向下旋转的弹力,使磨辊压紧缝隙间的表面改性微硅粉原料,从而对其进行研磨,提高研磨效果;
3、本发明在研磨腔的上部设置了筛选机构,筛选机构包括一级和二级伞形筛网,两级筛网的筛孔孔径不同,在作业时,通过电机带动两个伞形筛网旋转,且两个伞形筛网会分隔研磨腔的上部和中部,使得向上吹起的表面改性微硅粉必须要顺次穿过两个伞形筛网才能从出料口排出,且穿过伞形筛网上的筛孔需要一定的上升速度,即表面改性微硅粉的粒径一定要小于预设值才能穿过两个伞形筛网,可以实现对不同粒径微硅粉的分级筛选,提高产品质量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明研磨盘、传动机构和离合机构的结构示意图;
图3为本发明研磨盘、传动机构和离合机构另一角度的结构示意图;
图4为本发明多级压紧机构的结构示意图。
附图标记如下: 1、壳体;11、研磨腔;12、出料口;13、进料口;14、送风口;2、鼓风机;3、送风机构;31、旋转套;32、扇叶;33、齿形凸起;4、研磨盘;41、套环;411、风口;5、研磨棒;51、连杆;511、连接座;52、磨辊;53、多级压紧机构;531、铰接座;532、一级弹力杆;5321、第一外套筒;5322、第一内杆;5323、第二弹簧;533、二级弹力杆;5331、第二外套筒;5332、中套筒;5333、第二内杆;5334、第三弹簧;6、筛选机构;61、电机;62、一级伞形筛网;63、二级伞形筛网;7、驱动机构;8、传动机构;81、第一齿轮;82、第二齿轮;83、第三齿轮;84、第四齿轮;85、第五齿轮;9、离合机构;91、固定板;911、弧形滑槽;92、滑块;921、弧形杆;922、第一弹簧;93、推缸。
具体实施方式
下面结合附图1-4和实施例对本发明进一步说明:
一种表面改性微硅粉的制备设备,包括壳体1,所述壳体1内开设有研磨腔11,所述壳体1的顶部、中部和底部分别开设有与研磨腔11连通的出料口12、进料口13和送风口14,所述送风口14的输入端设置有鼓风机2;
所述研磨腔11内由下至上顺次设置有送风机构3、研磨盘4、研磨棒5和筛选机构6,所述研磨棒5和研磨盘4的上表面贴合,所述研磨盘4的外侧设置有套环41,所述套环41上开设有多个风口411,所述壳体1的底部设置有与研磨盘4连接的驱动机构7,所述研磨盘4的转轴通过传动机构8和离合机构9与送风机构3连接,所述离合机构9用于使研磨盘4的转轴与送风机构3保持连接或脱离连接。
一种表面改性硅微粉的制备方法,包括以下步骤:
步骤1、将表面改性微硅粉原料从进料口13输入研磨腔11内;
步骤2、研磨盘11旋转,在离心力的作用下将研磨盘11上的表面改性微硅粉原料甩至研磨盘11的外侧,并通过研磨棒5和研磨盘11的配合将表面改性微硅粉原料磨成粉末状,即为表面改性微硅粉;
步骤3、通过风口411处向研磨腔11的上部吹风,以将表面改性微硅粉向上吹起,能穿过筛选机构6的表面改性微硅粉从出料口12排出,未能穿过筛选机构6的微硅粉下落至研磨盘4上继续研磨。
采用上述技术方案,当需要增加风口处的风力时,离合机构能够使研磨盘的转轴与送风机构保持连接或脱离连接,实现了对传动机构的灵活控制,以通过研磨盘的转轴来驱动送风机构,能同时实现研磨以及将研磨好的表面改性微硅粉吹至出料口12处。
实施例1:
如图2、图3所示,所述送风机构3包括旋转套31,所述旋转套31转动设置于研磨腔11内,所述旋转套31的内侧沿周向设置有多个扇叶32。
所述旋转套31的底部内侧设置有一圈齿形凸起33;
所述传动机构8包括第一齿轮81、第二齿轮82、第三齿轮83和第四齿轮84,所述第一齿轮81设置于研磨盘4的转轴上,所述第二齿轮82和第四齿轮84转动设置于研磨腔11内壁上,所述第三齿轮83与离合机构9连接,所述第一齿轮81、第二齿轮82、第三齿轮83和第四齿轮84顺次啮合,所述离合机构9用于带动第三齿轮83绕研磨盘4的轴线旋转,以使第三齿轮83靠近第二齿轮82和第四齿轮84或远离第二齿轮82和第四齿轮84,所述第四齿轮84的转轴上设置有与齿形凸起33啮合的第五齿轮85。
传动机构8采用齿轮传动的方式,能够实现高效的能量传递和转速转换,齿轮啮合时传递的是滚动运动,相比于滑动摩擦,其传动效率较高,可以达到97%以上,大大减少了能量损失。齿轮传动结构简单、零件之间摩擦小、磨损较少,具有较长的使用寿命和稳定的工作性能,只需进行适时的润滑和维护,能够保证传动系统的可靠运行。
所述离合机构9包括固定板91、滑块92和推缸93,所述固定板91设置于研磨腔11内壁上,所述固定板91上开设有与研磨盘4的转轴同轴的弧形滑槽911,所述滑块92设置于弧形滑槽911内且可沿弧形滑槽911移动,所述第三齿轮83的转轴铰接于滑块92上,所述推缸93活动连接于固定板91上,所述推缸93的推杆铰接于第三齿轮83的转轴上。
所述滑块92远离第二齿轮82和第四齿轮84的一端设置有弧形杆921,所述弧形杆921贯穿固定板91,所述弧形杆921的外侧设置有第一弹簧922,所述第一弹簧922位于弧形滑槽911内。
使用时,通过推缸93推动第三齿轮83的转轴沿弧形滑槽911移动,以脱离与其他齿轮的啮合,或重新与其他齿轮啮合,从而使研磨盘的转轴与送风机构保持连接或脱离连接,能够根据需要来增大风口411处的风力,以能够将研磨好的表面改性微硅粉正确吹起。
实施例2:
如图4所示,所述研磨棒5包括连杆51、磨辊52和多级压紧机构53,所述连杆51的一端铰接于研磨腔11的内壁上且可在竖直平面内上下旋转,所述连杆51的另一端设置有安装轴,所述磨辊52设置于安装轴上,所述多级压紧机构53设置于研磨腔11的内壁上且位于连杆51的上方,所述多级压紧机构53用于给连杆51提供一个向下旋转的弹力,且弹力的大小与连杆51向上旋转的角度呈正相关。
所述多级压紧机构53包括铰接座531、一级弹力杆532和二级弹力杆533,所述铰接座531设置于研磨腔11的内壁上,所述一级弹力杆532的一端铰接于铰接座531上,另一端铰接于连杆51上,所述二级弹力杆533设置于一级弹力杆532的上方,所述二级弹力杆533的一端铰接于铰接座531上,另一端铰接于连杆51上,所述一级弹力杆532用于在连杆51向上旋转后给连杆51提供一个向下旋转的弹力,所述二级弹力杆533用于在连杆51向上旋转预设角度后给连杆51提供一个向下旋转的弹力;
具体的,连杆51的中部设置有连接座511,一级弹力杆532包括第一外套筒5321、第一内杆5322和第二弹簧5323,第一内杆5322设置于第一外套筒5321内且可在第一外套筒5321内伸缩,第二弹簧5323设置于第一内杆5322的外侧,且第二弹簧5323用于推动第一内杆5322向外伸出,二级弹力杆533包括第二外套筒5331、中套筒5332、第二内杆5333和第三弹簧5334,中套筒5332设置于第二外套筒5331内且可在第二外套筒5331内伸缩,第二内杆5333设置于中套筒5332内且可在中套筒5332内伸缩,第三弹簧5334设置于第二内杆5333的外侧,第三弹簧5334用于推动第二内杆5333向外伸出;
当磨辊52向上旋转时,第二弹簧5323被压缩,从而给磨辊52提供一个向下旋转的弹力,且弹力值会随着磨辊52向上旋转角度增大而增大;当磨辊52向上旋转的角度达到预设值时,即中套筒5332完全缩入第二外套筒5331内时,第三弹簧5334被压缩,从而给磨辊52提供一个向下旋转的弹力,且弹力值会随着磨辊52向上旋转角度增大而增大,通过第二弹簧5323和第三弹簧5334来同时推动磨辊向下旋转。
实施例3:
所述筛选机构6包括电机61、一级伞形筛网62和二级伞形筛网63,所述电机61设置于壳体1顶部,所述一级伞形筛网62和二级伞形筛网63由下至上顺次设置于研磨腔11的上部,且一级伞形筛网62和二级伞形筛网63与电机61的转轴连接,所述一级伞形筛网62的筛孔孔径大于二级伞形筛网63的筛孔孔径,两级筛网的筛孔孔径不同,可以实现对不同粒径微硅粉的分级筛选,提高产品质量。
本发明的工作原理:
将表面改性微硅粉原料从进料口13输入研磨腔11内,表面改性微硅粉原料会在重力作用下落在研磨盘4上;
通过驱动机构7带动研磨盘4旋转,研磨盘4上的表面改性微硅粉原料在离心力的作用下向研磨盘4的边缘处移动,由于磨辊52与研磨盘4贴合,研磨盘4在旋转时会带动磨辊52相对旋转,当表面改性微硅粉原料移动至研磨盘4和磨辊52之间时,通过研磨盘4和磨辊52对表面改性微硅粉原料进行研磨,将表面改性微硅粉原料粉碎成粉末状,即表面改性微硅粉;
鼓风机2通过送风口14向研磨腔11的下部送入气流,气流进入研磨腔11的下部后,从风口411处向上吹出,以将粉末状的表面改性微硅粉向上吹起,且粒径越小的表面改性微硅粉的上升速度越快,电机61带动一级伞形筛网62和二级伞形筛网63在研磨腔11的上部旋转,在旋转作用下,表面改性微硅粉在穿过一级伞形筛网62和二级伞形筛网63时需要一定速度要求,即表面改性微硅粉的粒径需要小于一个预设值,粒径未达到预设值的表面改性微硅粉会被一级伞形筛网62和二级伞形筛网63弹开,最终下落至研磨盘4上继续研磨,直至粒径小于预设值;
为了使每个风口411处吹出的风力大小基本相同,以能够将表面改性微硅粉向上吹起,风口411的下方还设置有送风机构3,当需要吹风时,推缸93推动第三齿轮83的转轴向第二齿轮82和第四齿轮84靠近,直至第三齿轮83与第二齿轮82和第四齿轮84啮合,研磨盘4的转轴将动力通过第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮顺次传递给旋转套31,以带动旋转套31旋转,从而带动所有扇叶32旋转,以增大风口411处的风力;当无需增大风口411处的风力时,推缸93推动第三齿轮83的转轴向第二齿轮82和第四齿轮84远离,以使第三齿轮83脱离与第二齿轮82和第四齿轮84,以使旋转套31失去动力;
当滑块92会顺着弧形滑槽911移动,以使第三齿轮83靠近第二齿轮82和第四齿轮84时,第一弹簧922会推动滑块92形成助力;当滑块92会顺着弧形滑槽911移动,以使第三齿轮83远离第二齿轮82和第四齿轮84时,第一弹簧922会被压缩以蓄积弹性势能。 本发明的实施例公布的是较佳的实施例,但并不局限于此,本领域的普通技术人员,极易根据上述实施例,领会本发明的精神,并做出不同的引申和变化,但只要不脱离本发明的精神,都在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种表面改性硅微粉的制备设备,其特征在于,包括壳体(1),所述壳体(1)内开设有研磨腔(11),所述壳体(1)的顶部、中部和底部分别开设有与研磨腔(11)连通的出料口(12)、进料口(13)和送风口(14),所述送风口(14)的输入端设置有鼓风机(2);
所述研磨腔(11)内由下至上顺次设置有送风机构(3)、研磨盘(4)、研磨棒(5)和筛选机构(6),所述研磨棒(5)和研磨盘(4)的上表面贴合,所述研磨盘(4)的外侧设置有套环(41),所述套环(41)上开设有多个风口(411),所述壳体(1)的底部设置有与研磨盘(4)连接的驱动机构(7),所述研磨盘(4)的转轴通过传动机构(8)和离合机构(9)与送风机构(3)连接,所述离合机构(9)用于使研磨盘(4)的转轴与送风机构(3)保持连接或脱离连接;所述送风机构(3)包括旋转套(31),所述旋转套(31)转动设置于研磨腔(11)内,所述旋转套(31)的内侧沿周向设置有多个扇叶(32);所述旋转套(31)的底部内侧设置有一圈齿形凸起(33);
所述传动机构(8)包括第一齿轮(81)、第二齿轮(82)、第三齿轮(83)和第四齿轮(84),所述第一齿轮(81)设置于研磨盘(4)的转轴上,所述第二齿轮(82)和第四齿轮(84)转动设置于研磨腔(11)内壁上,所述第三齿轮(83)与离合机构(9)连接,所述第一齿轮(81)、第二齿轮(82)、第三齿轮(83)和第四齿轮(84)顺次啮合,所述离合机构(9)用于带动第三齿轮(83)绕研磨盘(4)的轴线旋转,以使第三齿轮(83)靠近第二齿轮(82)和第四齿轮(84)或远离第二齿轮(82)和第四齿轮(84),所述第四齿轮(84)的转轴上设置有与齿形凸起(33)啮合的第五齿轮(85);所述离合机构(9)包括固定板(91)、滑块(92)和推缸(93),所述固定板(91)设置于研磨腔(11)内壁上,所述固定板(91)上开设有与研磨盘(4)的转轴同轴的弧形滑槽(911),所述滑块(92)设置于弧形滑槽(911)内且可沿弧形滑槽(911)移动,所述第三齿轮(83)的转轴铰接于滑块(92)上,所述推缸(93)活动连接于固定板(91)上,所述推缸(93)的推杆铰接于第三齿轮(83)的转轴上;所述滑块(92)远离第二齿轮(82)和第四齿轮(84)的一端设置有弧形杆(921),所述弧形杆(921)贯穿固定板(91),所述弧形杆(921)的外侧设置有第一弹簧(922),所述第一弹簧(922)位于弧形滑槽(911)内。
2.根据权利要求1所述的表面改性硅微粉的制备设备,其特征在于,所述研磨棒(5)包括连杆(51)、磨辊(52)和多级压紧机构(53),所述连杆(51)的一端铰接于研磨腔(11)的内壁上且可在竖直平面内上下旋转,所述连杆(51)的另一端设置有安装轴,所述磨辊(52)设置于安装轴上,所述多级压紧机构(53)设置于研磨腔(11)的内壁上且位于连杆(51)的上方,所述多级压紧机构(53)用于给连杆(51)提供一个向下旋转的弹力,且弹力的大小与连杆(51)向上旋转的角度呈正相关。
3.根据权利要求2所述的表面改性硅微粉的制备设备,其特征在于,所述多级压紧机构(53)包括铰接座(531)、一级弹力杆(532)和二级弹力杆(533),所述铰接座(531)设置于研磨腔(11)的内壁上,所述一级弹力杆(532)的一端铰接于铰接座(531)上,另一端铰接于连杆(51)上,所述二级弹力杆(533)设置于一级弹力杆(532)的上方,所述二级弹力杆(533)的一端铰接于铰接座(531)上,另一端铰接于连杆(51)上,所述一级弹力杆(532)用于在连杆(51)向上旋转后给连杆(51)提供一个向下旋转的弹力,所述二级弹力杆(533)用于在连杆(51)向上旋转预设角度后给连杆(51)提供一个向下旋转的弹力。
4.根据权利要求1所述的表面改性硅微粉的制备设备,其特征在于,所述筛选机构(6)包括电机(61)、一级伞形筛网(62)和二级伞形筛网(63),所述电机(61)设置于壳体(1)顶部,所述一级伞形筛网(62)和二级伞形筛网(63)由下至上顺次设置于研磨腔(11)的上部,且一级伞形筛网(62)和二级伞形筛网(63)与电机(61)的转轴连接,所述一级伞形筛网(62)的筛孔孔径大于二级伞形筛网(63)的筛孔孔径。
5.一种表面改性硅微粉的制备方法,应用权利要求1-4任一项所述的表面改性硅微粉的制备设备,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、将表面改性硅微粉原料从进料口(13)输入研磨腔(11)内;
步骤2、研磨盘(4)旋转,在离心力的作用下将研磨盘(4)上的表面改性硅微粉原料甩至研磨盘(4)的外侧,并通过研磨棒(5)和研磨盘(4)的配合将表面改性硅微粉原料磨成粉末状,即为表面改性硅微粉;
步骤3、通过风口(411)处向研磨腔(11)的上部吹风,以将表面改性硅微粉向上吹起,能穿过筛选机构(6)的表面改性硅微粉从出料口(12)排出,未能穿过筛选机构(6)的硅微粉下落至研磨盘(4)上继续研磨。
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