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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
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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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