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冷冻行星球磨仪的优点及利用场景

昶亮天空

2024/08/01

前处理综合讨论

冷冻行星式球磨仪，是一种实验室级别的行星球磨仪，行星轮与太阳轮中心有效直径大于300mm。当关闭冷媒通道时，依靠高离心撞击力，可作为传统高能球磨仪使用。可以采用干粉直接研磨、加溶剂湿磨、对罐体抽真空或充惰性气体研磨等方法。当打开冷媒通道时，化身为低温冷冻研磨仪，边行星旋转边出入低温液体，对研磨罐实时降温。越接近物料，降温越有效。这是真正意义上的低温冷冻行星球磨仪。
行星球磨仪的传统优势，长时间、高细度研磨的特点，当然继续保持。连续运转时间可达72h，除了继承普通行星球磨仪的科研探究点外，又增加了温度探索这一新方向。

冷冻装置为外接低温恒温槽，冷冻液体选用乙醇，密闭循环使用，推荐工业乙醇，性价比高。低温恒温槽一般有单级制冷泵，冷冻极限是-40°C；双级制冷泵，冷冻极限温度是-80°C；三级制冷泵，冷冻极限温度是-120°C。由于乙醇实时带走磨球撞击物料产生的热量，因此研磨罐内实际温度要高于极限低温。例如，极限冷冻温度为-120°C的三级制冷低温恒温槽，研磨罐内物料的极限低温约为-100°C，球磨转速越高，研磨罐极限温度越高。

当然，冷冻行星研磨仪也可以使用各种热流体，例如高低温泵油、硅油、水等，从而实现物料加热功能，使控温范围扩展到-120°C~100°C的可控安全范围,并可持续监控研磨过程流体温度。

原始物料最大进料尺寸约10毫米,最终出料粒度可达0.1微米（受样品材料性质和仪器配置/设定的影响而定）。

冷冻行星研磨仪有4个研磨工作位，可以同时对4种不同物相进行研究。由于采用内衬+夹层套结构设计，机器尺寸大于传统型行星球磨仪。内衬罐的选择自由度高，常见材质有玛瑙、氧化锆、聚四氟乙烯、耐磨尼龙、刚玉等无重金属污染研磨罐，外夹层套为铝合金材质，可附加抽真空阀门，用于球磨罐中真空和特殊气氛。内衬罐实际容积50毫升至2000毫升可选，天昶科技提供各尺寸的技术支持。

应用冷冻行星球磨仪的优势

最大限度保存原有物性（如温敏性的中药材）；
脆化某些高聚物；
促进粉末颗粒和晶粒的细化、均匀化；
降低晶粒韧性，抑制球磨过程中冷焊作用；
改善微纳米颗粒的热稳定性；
降低诸如铝热反应的起始温度；
促进非平衡相的形成；
改善粉末的致密化性能；
尽量消除粉末粘连现象，提高球磨效率；

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