行星式球磨機(jī)是混合、細(xì)磨、小樣制備、納米材料分散、新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術(shù)材料的必備裝置。該產(chǎn)品體積小、功能全、效率高、噪聲低,是科研單位、高等院校、企業(yè)實(shí)驗(yàn)室獲取微顆粒研究試樣(每次實(shí)驗(yàn)可同時(shí)獲得四個(gè)樣品)的理想設(shè)備,配用真空球磨罐,可在真空狀態(tài)下磨制試樣。廣泛應(yīng)用于地質(zhì)、礦產(chǎn)、冶金、電子、建材、陶瓷、化工、輕工、醫(yī)藥、美容、環(huán)保,抹茶等部門。
根據(jù)工藝要求設(shè)定轉(zhuǎn)速、正反轉(zhuǎn)交替時(shí)間、和總的研磨時(shí)間。油封行星式球磨機(jī)在同一轉(zhuǎn)盤上裝有四個(gè)球磨罐,當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),球磨罐在繞轉(zhuǎn)盤軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)又圍繞自身軸心自轉(zhuǎn),作行星式運(yùn)動(dòng)。罐中磨球在高速運(yùn)動(dòng)中相互碰撞,研磨和混合樣品。該產(chǎn)品能用干、濕兩種方法研磨和混合粒度不同、材料各異的產(chǎn)品,研磨產(chǎn)品最小粒度可至0.1微米(即1.0×10mm-4)。工作方式:兩個(gè)或四個(gè)球磨罐同時(shí)工作最大裝樣量:球磨罐容積的三分之二進(jìn)料拉度:土壤料≤10mm其它料≤3mm出料粒度:最小可達(dá)0.1um(即1.0×10mm-4)。0.4L的球磨機(jī)自轉(zhuǎn)最大可達(dá)900r/min,公轉(zhuǎn)最大可達(dá)450r/min,行星球磨機(jī)的型號越大,速度會有相應(yīng)的降低,因?yàn)榍蚰C(jī)型號越大,行星主盤越大,離心力越大,轉(zhuǎn)速就要相應(yīng)的減少,一般2升球磨機(jī)的700轉(zhuǎn)研磨效果相當(dāng)于20升的340轉(zhuǎn)的研磨效果。
行星球磨機(jī)的原理:行星式球磨機(jī)因其工作模式類似太陽系中的行星而得名,仿照了行星在圍繞恒星公轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行自轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng)方式。行星式球磨機(jī)的工作區(qū)域底部有一個(gè)主輪盤,名為太陽盤。太陽盤上有兩個(gè)或四個(gè)位置分布均勻的鏤空底座,底座中放置著可自轉(zhuǎn)的研磨罐,研磨罐中可配置研磨介質(zhì)。儀器工作時(shí),太陽盤進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng),上方的研磨罐會跟隨其繞主軸作高速的公轉(zhuǎn),與此同時(shí),研磨罐也會繞自身內(nèi)部的軸作反方向的高速自轉(zhuǎn)。研磨介質(zhì)(一般為研磨球)在罐體內(nèi)與樣品物料直接接觸,其在兩種運(yùn)動(dòng)方式的合力作用下進(jìn)行高頻次的撞擊和強(qiáng)力的擠壓、摩擦,對樣品進(jìn)行充分的粉碎研磨,出料粒度達(dá)微米級,甚至百納米級。
影響研磨的因素:
1、樣品進(jìn)料粒度。樣品的進(jìn)料粒度越小,越容易被研磨的更細(xì),所以我們在研磨前要盡可能減小樣品的大小,可以使用初破碎、剪碎、碾碎等方法。
2、樣品性質(zhì)。有些樣品外觀呈球形,這對于球磨來說是不太有利的,因?yàn)檠心デ蛞彩乔蛐危@樣接觸面積就大大減少,削弱了摩擦的作用,使研磨效果變差,所以對于球形的樣品,研磨前要將其砸碎。另外,對于某些黏性或者軟性樣品,要想達(dá)到更好的效果,可以先將其放在液氮罐中進(jìn)行預(yù)冷凍,提高其硬度,以便達(dá)到更好的研磨效果。
3、研磨時(shí)間。研磨時(shí)間越長,研磨球?qū)悠返淖饔脮r(shí)間就越久,樣品也就越容易被磨細(xì)。
4、球料比。所謂球料比就是研磨球與樣品物料的體積比,一般初次研磨的情況下,研磨球、樣品物料以及預(yù)留研磨空間之間的體積比應(yīng)為1:1:1,即各占球磨罐容積的三分之一。在后面的研磨中,可根據(jù)之前的研磨情況來調(diào)整球料比,如沒有達(dá)到預(yù)計(jì)的研磨效果,可適當(dāng)減少樣品量,如完全能滿足研磨效果,可適當(dāng)增加樣品量,提高實(shí)驗(yàn)效率。
5、研磨球配置。研磨球的合理配置也對樣品研磨有著不小的影響,主要是不同尺寸大小研磨球的數(shù)量比例。因?yàn)椴煌叽绲难心デ蛟谇蚰ブ邪l(fā)揮的作用不同,大球質(zhì)量大,產(chǎn)生的動(dòng)能也大,主要負(fù)責(zé)將大體積樣品砸碎,小球比表面積大,與樣品的接觸面積也大,主要負(fù)責(zé)將樣品磨細(xì)。
所以,當(dāng)研磨完成后,樣品粒度沒有較大變化,要適當(dāng)增加大球數(shù)量,以幫助破碎樣品。如果研磨完成后,樣品粒度基本變小,但沒有達(dá)到要求的出料粒度,可適當(dāng)增加小球數(shù)量,以幫助磨細(xì)樣品。
6、研磨方式。研磨方式主要分為干磨和濕磨兩種,有些還需要抽真空研磨。對于要研磨至納米級的樣品來說,濕磨相比干磨更容易使樣品達(dá)到納米級,因?yàn)樵跇悠奉w粒到達(dá)納米級,甚至是亞微米級時(shí),各顆粒間的分子作用力就會起作用,使被研磨分散的顆粒重新團(tuán)聚到一起。而濕磨是在球磨罐中加入助磨溶劑,當(dāng)顆粒被分散時(shí),減少其間的分子作用力,達(dá)到既定的研磨效果。
優(yōu)點(diǎn):
1.專利油封靜音技術(shù)造就的齒輪帶動(dòng)核心技術(shù):齒輪浸泡在油箱機(jī)油內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn).)噪音降低50%,壽命延長2倍以上——噪音低;
2.一致性和重復(fù)性好,對同一種材料、同一種工藝,要求兩罐或四罐磨出的結(jié)果完全一致——一致性和重復(fù)性;
3.油封行星式球磨機(jī)可干磨、濕磨、真空磨、保護(hù)氣氛磨、低溫磨(需用低溫型行星球磨機(jī))、高溫磨——研磨多樣性;
4.齒輪傳動(dòng)克服了原皮帶傳動(dòng)易打滑轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的缺點(diǎn),即保持了齒輪傳動(dòng)的穩(wěn)定性,又克服了原皮帶傳動(dòng)易打滑,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的缺點(diǎn);
5.球磨罐采用行星式運(yùn)動(dòng),球磨效率高、粒度細(xì)——可達(dá)納米級;
6.變頻控制,可根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果選定理想轉(zhuǎn)速——轉(zhuǎn)速可調(diào);
7.變頻器具有欠壓和過流保護(hù),并有斷電記憶功能,可以對電機(jī)進(jìn)行一些必要保護(hù)——斷電記憶;
8.整體一體具有定時(shí)關(guān)機(jī)、自動(dòng)定時(shí)正、反轉(zhuǎn)功能,能按需要自由選擇單向、交替、連續(xù)、定時(shí)與不定時(shí)運(yùn)行方式——定時(shí)功能;
9.一次實(shí)驗(yàn)可同時(shí)獲得四種大小不同,材料各異的樣品;
10.重心低、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便、安全可靠、噪聲低、無污染、損耗小——安全無污染;
11.設(shè)備裝有安全開關(guān),可以防止設(shè)備在安全外罩打開的情況下啟動(dòng),以免發(fā)生安全事故.
12.獨(dú)特的自動(dòng)安全齒輪鎖扣V型卡座,安全,輕便,美觀,實(shí)用。
行星式球磨機(jī)的選擇:
?① 立式行星球磨機(jī):用途廣泛,混合、細(xì)磨、小樣制備、納米材料分散,研磨時(shí)可將材料研磨至100納米;
配件:
主機(jī)+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片
② 全方位行星球磨機(jī):集立式,臥式兩種一體的,在做平面立式行星運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)又做360度連續(xù)旋轉(zhuǎn)研磨,解決物料沉淀的問題,無死角研磨;
配件:
主機(jī)+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片
③ 液氮型行星球磨機(jī):可在低溫(-60~20℃)環(huán)境中混合,超細(xì)磨,新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術(shù)材料的必備裝置;
配件:
主機(jī)+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片+液氮罐+壓力表+液氮液壓監(jiān)控儀+液氮管
④ 循環(huán)空調(diào)冷卻行星式球磨機(jī):工作溫度0~20℃環(huán)境中混合,超細(xì)磨,新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術(shù)材料的必備裝置;
主機(jī)+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片+冷風(fēng)機(jī)
研磨罐的選擇:
行星罐:不銹鋼罐、硬質(zhì)合金罐、聚氨酯罐、聚四氟乙烯罐、尼龍罐、瑪瑙罐、氧化鋯球磨罐,剛玉罐、碳化硅罐、真空球磨罐
某些材料對于溫度比較敏感,在此還是建議用非金屬的,這里產(chǎn)生高溫主要的來源是研磨球,研磨罐對于溫度占比是30%,研磨球占比70%,因此可在研磨球中去選擇,好比是瑪瑙球是溫度最低的一個(gè),可用瑪瑙球搭配任意材質(zhì),當(dāng)然這還是決定于物料的要求,如果在溫度上明確要求不超過30度,那么球磨罐的材質(zhì)可選瑪瑙罐,這兩者的選配是溫度最低的選型。
球磨罐選擇經(jīng)驗(yàn):球磨罐按硬度從高到低依次是碳化鎢、氧化鋯、瑪瑙、氧化鋁、不銹鋼,聚四氟乙烯、尼龍等高分子。
(1)金屬粉末、礦石等堅(jiān)硬類樣品研制可選用不銹鋼球磨罐或是碳鋼球磨罐;
(2)硬度極大的物料可選用碳化鎢球磨罐;
(3)玻璃、陶瓷等樣品可選用尼龍球磨罐、剛玉球磨罐或氧化鋯球磨罐進(jìn)行研磨,避免使用金屬球磨罐研磨中金屬雜質(zhì)摻雜到樣品中污染樣品,也防止樣品變色情況出現(xiàn);
(4)帶有強(qiáng)酸堿性等腐蝕性樣品常用聚四氟乙烯球磨罐,聚丙烯、超高分子聚乙烯球磨罐,可適合食品、醫(yī)療、美容行業(yè)對樣品純度要求較高的樣品研磨應(yīng)用中。
特殊要求下,需要無水無氧研磨時(shí),選擇真空球磨罐,外層為304不銹鋼組成的真空裝置,內(nèi)層搭配不同材質(zhì)的球磨罐,真空度可達(dá)0.1MPa,厭氧厭水研磨,杜絕在研磨過程中接觸空氣導(dǎo)致物料氧化和化學(xué)反應(yīng),高純研磨和無污染研磨。