破碎新理論與新式破碎機
說起破碎，人們自然會想到選礦廠裏破碎機的隆隆聲。
礦石經過破碎機的多段破碎與篩分，變為冶煉用的富礦塊或為下一步磨碎的中間產品。其實在日常生活中，人們幾乎都或多或少地接觸到破碎：把大塊煤打碎；把黃豆磨成豆漿；把藥片碾成碎末……這顯然都是破碎。嚴格地說，破碎就是用外力使塊狀麵體物料破裂，以減小粒度的過程。
破碎過程需要消耗大量的機械能，那麼能量消耗與物料的破碎有哪些關係呢？1867年，雷廷格爾提出“麵積說”，他認為，“破碎過程的功耗與破碎過程中物料新生成的表麵積成正比”。基爾皮喬夫和基克先後於1874年和1885年提出“體積說”，他們認為“破碎時功耗與被破碎物料的體積或重量成正比”。1950年，邦德和王仁東提出“裂縫說”，他們認為“破碎過程功耗與物料在破碎過程中所形成的裂縫長度成正比”。這個論點已成為現在廣泛應用的“破碎第三理論”。這些理論都說明物料破碎得越多、越細，消耗的能量也就越多。
自從1858年美國人布萊克設計出第一台顎式破碎機以來，旋回式、圓錐式、輥式、錘式、反擊式破碎機相繼出現。這些破碎機證實了傳統破碎理論的正確，就連人們正在研究的新破碎方法，如熱電、激光、高速氣流等，盡管其使用能量的方式不同，但也沒有跳出傳統破碎理論的圈子。那麼在破碎領域能不能有新的發明出現呢？
蘇聯科學家沒有停留在傳統理論上，他們把注意力集中到材料的真實特點和它們的原子、分子結構。全蘇礦物機械加工科學研究設計院研製出大型錐型慣性破碎機。這個名字似乎不會使你感到驚奇，但這台機器運轉起來卻會叫你吃驚。你幾乎聽不到什麼響聲，把手放在機器的支座上，也感覺不到振動。也許你會懷疑這台機器的破碎效率。有人把用過的硬質合金刀具，包括那些能切削最硬鋼的刀抖，從入口處倒人破碎機，不一會兒，從破碎機下麵就開始流出灰色的粉末。用手去摸，可以感覺到是一些均勻的細小顆粒，用粉末冶金法可以將這些顆粒重新製作刀具。也許你以為破碎機是超硬材料製成的，其實不然，它用的完全是普通鋼，這簡直是不可思議的奇跡。如果不是作為專利已賣給日本、美國、保加利亞，真有些令人不能相信。
這樣的奇跡產生於強製性自粉碎原理。這一原理由來已久，用石頭加工石頭；用金剛石工具加工金剛石；把一些結塊的白糖放入粗麻布袋裏，用手揉袋，糖塊就自己磨自己。但還不僅如此，關鍵是能量的巧妙使用。傳統的破碎機把能量用在衝擊、壓裂上，而現在則是把能量巧妙地“注入”材?的內部深處，也就是把能量隻消耗在薄弱的相界和晶體結構的缺陷處，以便在能量釋放出來時，從內部把材料衝破，就像放電一樣。
要打開鎖住礦物中貴重組份這把鎖，關鍵是要用嚴格定量的脈動剪切壓力。當固體被擠壓時，它的內部積聚著潛能，當它同時又受到扭力時，則能像擰出水的襯衣那樣，釋放出潛能，而且是在固體材料中的薄弱部分。這樣，固體材料就幾乎一下子變成了碎末。
使你驚奇的還在下麵，這種原理對經典破碎理論提出了挑戰。作用於被破碎物料的外力不一定很大，外力小一些，破碎的效果可以更好。也就是說用不很大的擠壓和扭搓，以快速振動的節律重複多次就完全足夠了。隨著每一周期的交替，固體材料內部原有的缺陷在增長，隨之就會粉身碎骨。其實冶金工作者早就知道這種疲勞破碎，隻是巧加利用，就可使“敵人”變成了朋友。
錐形慣性破碎機就是利用新的振動破碎原理製成的。當然這種振動決不是?然的，而是在時間和空間上有嚴格組成的。振動的幅度、頻率和相位都應該協調一致。蘇聯專家在顎式破碎機中利用了自同步的現象。這種旋轉體自同步現象的理論，使研究更複雜的振動裝置成為可能。同時，可以在不需振動的地方消除振動。這種破碎裝置可以稱之為“文雅”破碎冠軍。它們可以破碎最堅固的材料，同時不會形成有害的振動。
錐形慣性破碎機能磨碎礦石、金屬、陶瓷、金剛石等。一些破碎機甚至可以放在書桌上。它的生產效率明顯商於現有各類破碎機，而耗能隻是現有裝置的幾分之一。這一切是因為新機械結構的基礎是嶄新的科學原理。強製性自磨碎、剪切變形、自同步的新理論已向傳統的破?理論提出挑戰，破碎技術領域將麵臨一場新的革命。
超導體與超導選礦
金屬及其合金都是導體，這是人們熟知的。什麼足超導體呢？1911年，荷蘭物理學家卡默林昂內斯在進行低溫下水銀性能的測試中，當他把水銀冷卻到-269。3℃時，發現水銀的電阻突然變為零。這一奇異的現象使他感到驚奇，他又反複做了多遍，電阻仍為零。隨後不久，美國科學家又做了一個更為有趣的試驗，他們用金屬鉛做了一個封閉的畫環，把它放入接近絕對溫度零度的超低溫中，通一會兒電沫，然後斷電。幾年後，當他們再去測量鉛環時，竟發現電流強度幾乎沒有減弱，這也就是說，鉛環在低溫下電阻也等於零。於是，科學家們把這種現象稱為“超導電”現象。把那些在超低溫下電阻為零的物體稱之為“趙導體”。至今已發現铌、鉭、鋅等30多種純金屬和铌??鈦（錫）、鎳??鈦（錫）、等上千種合金及化合物在超低溫下都具有超導性能。
電流通過導體時，由於導體（即使是銀、銅等導電優良的導體）都有一定的電阻，帶來了電能的損耗。在龐大的輸電網中盡管人們采取了各種可能的手段，諸如高芷、超高扭輸電等，但這個晝夜不停地把電流送向四麵八方的龐大的輸電網本身，每時每刻都在消耗著巨大的能量。據統計，全世界的電能大約有25％損耗於輸電過程中。這是多麼驚人的能耗啊！要是能用“超導體”來輸送電流，那麼，既不需要那龐大的輸電網又不會產生電能的損耗，這將是對人類的巨大貢獻。但遺憾的是，“超導體”的使用條件一一超低溫??太苛刻了。然而，人們正在尋找不需要超低溫條件的超導材料，在未來的世界中，沒有電能損耗的輸電網是可望實現的。
目前，超導體已在軍事、電子、航天和冶金等工業中開始得到了應用。超導強磁選機就是近十年來發展起來的選礦新技術、新設備。國外不少國家都在進行研製，不少試驗室已經裝備，有的國家已進行半工業試驗。常規強磁選機，包括高梯度磁選機由於其種種因素，限製了它的有效應用。超導強磁選機的磁體用超導線繞製線圍，用液氦保持低溫，通過高電流而無能耗，線圈場強可達10特或更高，成為一個高場強的永久磁體（由於振動、熱循環等，超導磁體每年僅衰減場強1％）。超導磁選機唯一微小的能耗是為保持超導溫度的氦氣循環壓縮機。如型超導磁選機（第三代超導磁選機），它由超導磁體、製冷係統和分選管道（分濕式和幹式）三部分組成。它的場強為3～3。5特，場梯度可達0。8～1/7毫米。趙導線是多股铌??鈦合金細絲繞在銅質基體上，用高級絕緣網實現最好的熱絕緣，保持超導低溫使電流在進體中不衰減。致冷係統包括一台致冷機，用氦氣通過三級膨脹實現超低溫。
超導強磁選機已對赤鐵礦、鉻鐵礦、鋁釩土、磷灰石、黃鐵礦等多種弱磁性礦物進行過試驗，取得了較常規強磁選機為優的選礦指標。不少國家近期將把它應用於煤的脫硫，磷灰石與二氧化矽的分離，金剛石、硫化鎳礦、銅礦、氮化錳礦、鉭铌鐵礦等等礦物選礦的半工業試驗。
超導強磁選機必將以其諸多優勢，如幾乎無能耗、可處理各種弱磁性礦物、占地麵積小、處理能力大、適應粒度範圍廣等，為選礦事業寫出新的一章。
火箭與?礦
火箭是一種強有力的運載工具。大型火箭的推力可達千噸以上，因此可用來發射人造衛星、宇宙飛船和洲際導彈等。一談到火箭，有些人就覺得很神秘，其實它的原理很簡單，小孩子玩的衝天炮不就是簡易的火箭嗎？
我國是發明火箭最早的國家。早在十二三世紀，人們就已經利用火藥氣體的噴射作用來使火箭飛行。500年前明代發明的“架火戰車”，載有許多個火箭發射器，裝有幾百支火箭。我們可以做一個這樣有趣的實驗：向玩具氣球內吹足空氣，用手捏住充氣嘴，然後迅速放手，氣球就在嗤嗤的放氣聲中向前衝去。像這種氣球向後噴氣而自己卻向前衝的運動叫反衝運動。火箭就是根據這個原理製成的，它是利用向後高速噴出氣體的反衝運動而前進的。現代火箭使用的是固體燃料或液體燃料，它們燃燒時形成大量的高溫高壓氣體，並以很大的速度從尾部的噴口噴出，從而使火箭飛出去。為了獲得更大的速度，還可在空中一級一級地脫掉殼體，減輕自己的重量，這就是所謂的多級火箭。