球磨机呈圆柱形，横卧绕轴转动的空筒，内有石（瓷）球或钢球。在转动时，附有研磨料的球在转动中提高、滚下，在滚下时，球间的摩擦和撞击使颜料聚集体分离。尤其是撞击，对烧结的聚集体特别有分散效果，是球磨特有的性能，故宜用于难以分散的颜料。

在球磨中的研磨料黏度一般约1Pa.s，不宜过高，过高会粘住球，失去滚下时的球间摩擦和撞击，也不宜过低，过低使球间摩擦力（剪切力）过小。一般认为以丹尼耳流动点法作为参考是较合适的。

球磨中，球的表观充填量约为表观容积的一半，研磨料加入后，其料量刚能将球浸没，并以适当的速度旋转。该转速是使球能随着筒体的转动而提起，沿着球堆积成的坡面而滚下。转速过慢，则不能将球带到高处，而使所有的球沿筒壁滑下，并使筒壁和球磨损；转速较慢，虽然球不会沿壁滑下，然而提升不足，使滚动长度缩短。转速太快，则将球提得过高，使球垂落而下，而不是滚下，这就减小了剪切作用，并可使球碎裂。如果转速很快，则球就跟着转，很少有剪切作用了。

在合适的研磨料黏度、装球量和装料量条件下，球磨在转动时可听到间断的撞击声，而不是磨壁声或无声。

球磨的操作和管理比较简单，且可防止溶剂挥发。但不可将颜料直接投入，应将颜料和漆料经预混合后再投入。否则对球磨来说，它的混合效率和效果都不佳。这样做可不降低球磨应有的效率，可避免在筒两端积聚生料，这些生料对刮板细度影响甚大。

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