行星式球磨機是混合、細磨、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)實驗室獲取微顆粒研究試樣(每次實驗可同時獲得四個樣品)的理想設備,配用真空球磨罐,可在真空狀態(tài)下磨制試樣。廣泛應用于地質(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)工藝要求設定轉(zhuǎn)速、正反轉(zhuǎn)交替時間、和總的研磨時間。油封行星式球磨機在同一轉(zhuǎn)盤上裝有四個球磨罐,當轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時,球磨罐在繞轉(zhuǎn)盤軸公轉(zhuǎn)的同時又圍繞自身軸心自轉(zhuǎn),作行星式運動。罐中磨球在高速運動中相互碰撞,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:兩個或四個球磨罐同時工作最大裝樣量:球磨罐容積的三分之二進料拉度:土壤料≤10mm其它料≤3mm出料粒度:最小可達0.1um(即1.0×10mm-4)。0.4L的球磨機自轉(zhuǎn)最大可達900r/min,公轉(zhuǎn)最大可達450r/min,行星球磨機的型號越大,速度會有相應的降低,因為球磨機型號越大,行星主盤越大,離心力越大,轉(zhuǎn)速就要相應的減少,一般2升球磨機的700轉(zhuǎn)研磨效果相當于20升的340轉(zhuǎn)的研磨效果。
行星球磨機的原理:行星式球磨機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)的同時進行自轉(zhuǎn)的運動方式。行星式球磨機的工作區(qū)域底部有一個主輪盤,名為太陽盤。太陽盤上有兩個或四個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,太陽盤進行轉(zhuǎn)動,上方的研磨罐會跟隨其繞主軸作高速的公轉(zhuǎn),與此同時,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,其在兩種運動方式的合力作用下進行高頻次的撞擊和強力的擠壓、摩擦,對樣品進行充分的粉碎研磨,出料粒度達微米級,甚至百納米級。
影響研磨的因素:
1、樣品進料粒度。樣品的進料粒度越小,越容易被研磨的更細,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,因為研磨球也是球形,這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,要想達到更好的效果,可以先將其放在液氮罐中進行預冷凍,提高其硬度,以便達到更好的研磨效果。
3、研磨時間。研磨時間越長,研磨球?qū)悠返淖饔脮r間就越久,樣品也就越容易被磨細。
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、樣品物料以及預留研磨空間之間的體積比應為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,如沒有達到預計的研磨效果,可適當減少樣品量,如完全能滿足研磨效果,可適當增加樣品量,提高實驗效率。
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。因為不同尺寸的研磨球在球磨中發(fā)揮的作用不同,大球質(zhì)量大,產(chǎn)生的動能也大,主要負責將大體積樣品砸碎,小球比表面積大,與樣品的接觸面積也大,主要負責將樣品磨細。
所以,當研磨完成后,樣品粒度沒有較大變化,要適當增加大球數(shù)量,以幫助破碎樣品。如果研磨完成后,樣品粒度基本變小,但沒有達到要求的出料粒度,可適當增加小球數(shù)量,以幫助磨細樣品。
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到納米級,因為在樣品顆粒到達納米級,甚至是亞微米級時,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聚到一起。而濕磨是在球磨罐中加入助磨溶劑,當顆粒被分散時,減少其間的分子作用力,達到既定的研磨效果。
優(yōu)點:
1.專利油封靜音技術造就的齒輪帶動核心技術:齒輪浸泡在油箱機油內(nèi)運轉(zhuǎn).)噪音降低50%,壽命延長2倍以上——噪音低;
2.一致性和重復性好,對同一種材料、同一種工藝,要求兩罐或四罐磨出的結果完全一致——一致性和重復性;
3.油封行星式球磨機可干磨、濕磨、真空磨、保護氣氛磨、低溫磨(需用低溫型行星球磨機)、高溫磨——研磨多樣性;
4.齒輪傳動克服了原皮帶傳動易打滑轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的缺點,即保持了齒輪傳動的穩(wěn)定性,又克服了原皮帶傳動易打滑,轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定的缺點;
5.球磨罐采用行星式運動,球磨效率高、粒度細——可達納米級;
6.變頻控制,可根據(jù)試驗結果選定理想轉(zhuǎn)速——轉(zhuǎn)速可調(diào);
7.變頻器具有欠壓和過流保護,并有斷電記憶功能,可以對電機進行一些必要保護——斷電記憶;
8.整體一體具有定時關機、自動定時正、反轉(zhuǎn)功能,能按需要自由選擇單向、交替、連續(xù)、定時與不定時運行方式——定時功能;
9.一次實驗可同時獲得四種大小不同,材料各異的樣品;
10.重心低、性能穩(wěn)定、結構緊湊、操作方便、安全可靠、噪聲低、無污染、損耗小——安全無污染;
11.設備裝有安全開關,可以防止設備在安全外罩打開的情況下啟動,以免發(fā)生安全事故.
12.獨特的自動安全齒輪鎖扣V型卡座,安全,輕便,美觀,實用。
行星式球磨機的選擇:
?① 立式行星球磨機:用途廣泛,混合、細磨、小樣制備、納米材料分散,研磨時可將材料研磨至100納米;
配件:
主機+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片
② 全方位行星球磨機:集立式,臥式兩種一體的,在做平面立式行星運轉(zhuǎn)的同時又做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+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片
③ 液氮型行星球磨機:可在低溫(-60~20℃)環(huán)境中混合,超細磨,新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術材料的必備裝置;
配件:
主機+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:工作溫度0~20℃環(huán)境中混合,超細磨,新產(chǎn)品研制和小批量生產(chǎn)高新技術材料的必備裝置;
主機+球磨罐+研磨球+球磨罐墊片+冷風機
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,可用瑪瑙球搭配任意材質(zhì),當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: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用中。
特殊要求下,需要無水無氧研磨時,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0.1MPa,厭氧厭水研磨,杜絕在研磨過程中接觸空氣導致物料氧化和化學反應,高純研磨和無污染研磨。