Macchinatura a sfera planetaria
Descrizione
Parametri tecnici
Macchinatura a sfera planetariaè ampiamente utilizzato nella scienza dei materiali, chimica, geologia, metallurgia, elettronica, medicina e altri campi di attrezzatura di macinazione e miscelazione. Il suo principio fondamentale si basa sul movimento planetario, attraverso il complesso movimento della rivoluzione del disco principale e sulla rotazione del serbatoio del mulino, la palla del mulino produce un impatto e attrito ad alta energia nel serbatoio, e realizza la frantumazione ultrafina e la miscelazione uniforme di materiali. L'attrezzatura è nota per la sua alta efficienza, dimensioni batch e versatilità ed è particolarmente adatta per campi di ricerca di fascia alta come la preparazione dei nanomateriali, la sintesi della lega e lo sviluppo del catalizzatore.
Al suo nucleo c'è il design del "movimento planetario": il disco principale ruota attorno all'asse centrale alla velocità di rotazione ω, mentre il mulino a sfera ruota al contrario attorno al proprio asse alla velocità di rotazione ω. Questo movimento composito rende la sfera di macinazione forma una traiettoria complessa nel serbatoio, tra cui parabola, elica, ecc., Risultato in impatto ad alta frequenza e forza di taglio. Gli studi hanno dimostrato che il rapporto di velocità di rotazione (ω\/ω) della rivoluzione in rotazione è di solito 1: 2, che può massimizzare l'efficienza di trasferimento di energia.
Parametro
Preparazione del materiale applicabile
A causa della sua macinazione a sfera ad alta energia e capacità di miscelazione,planetariobTuttomMacchine illegalisono ampiamente utilizzati nella preparazione di una varietà di materiali, specialmente nella necessità di raffinamento a livello di nano o micron dei materiali. Le seguenti sono le sue principali aree di applicazione:
1. Preparazione di nanomateriali
Nanoparticelle di metallo: la polvere di metallo è perfezionata a livello di nanometro mediante fresatura a sfere ad alta energia, che viene utilizzata in catalizzatore, materiali elettronici e altri campi.
Nanomateriali ceramici: preparare polveri nano-ceramiche come allumina, zirconia, nitruro di silicio, ecc., Per migliorare le proprietà meccaniche e la stabilità termica dei materiali.
Nanomateriali compositi: per ottenere una miscelazione uniforme di materiali diversi, come materiali compositi a matrice metallica, materiali compositi a matrice ceramica, ecc.
2. Sintesi del materiale in lega
Lega amorfa: attraverso la tecnologia di lega meccanica (MA), una varietà di elementi metallici o non metallici vengono miscelati per preparare leghe amorfe con eccellenti proprietà meccaniche e resistenza alla corrosione.
Lega ad alta entropia: preparazione di lega ad alta entropia composta da una varietà di elementi principali, che mostrano una resistenza eccellente e una stabilità ad alta temperatura.
Composti intermetallici: sintesi come composti NIAL, TIAL e altri composti intermetallici, utilizzati in materiali strutturali ad alta temperatura.
3. Materiali energetici
Materiali a batteria a ioni di litio: preparazione di materiali positivi (ad es. LifePo₄, NCM) e materiali negativi (ad es. Grafite, materiali a base di silicio). La distribuzione delle dimensioni delle particelle e le proprietà elettrochimiche dei materiali sono migliorate dalla fresatura a sfera.
Materiali supercondensatori: preparare materiali a base di carbonio (come carbonio attivo, grafene) e ossidi di metallo (come MnO₂, Ruo₂) per migliorare la densità di energia e la densità di potenza dei condensatori.
Catalizzatori a celle a combustibile: preparare catalizzatori in lega a base di platino e platino per la reazione di riduzione dell'ossigeno (ORR) delle celle a combustibile a membrana di scambio di protoni (PEMFC).
4. Materiali elettronici
Ceramica elettronica: i materiali in ceramica ferroelettrica come Batio Titanate (BAIO) e il titanate zirconato di piombo (PZT) sono stati preparati per l'uso in condensatori e sensori.
Materiali magnetici: preparazione di materiali magneti permanenti di terre rare come NDFEB (NDFEB), Samarium Cobalt (SMCO), ecc., Per motori, altoparlanti, ecc.
Materiali a semiconduttore: la preparazione di materiali a semiconduttore di gap a banda larga come nitruro di gallio (GAN) e carburo di silicio (SIC) per dispositivi elettronici di potenza.
5. Materiali biomedici
Carrier: il farmaco è miscelato con materiali polimerici (come il copolimero di acido acido polilattico-glicolico, PLGA) per preparare i portatori di nanodroga per migliorare il targeting e la biodisponibilità dei farmaci.
Materiali bioattivi: preparazione di materiali bioceramici come idrossiapatite (HA) per la riparazione ossea e l'ingegneria dei tessuti.
Immobilizzazione enzimatica: l'enzima viene miscelato con il materiale portante per preparare l'enzima immobilizzato per migliorare la stabilità e la riusabilità dell'enzima.
6. Materiali ambientali
Materiali di adsorbimento: preparare materiali porosi come carbonio attivo, zeolite, ecc., Per il trattamento delle acque reflue e la purificazione dell'aria.
Materiali fotocatalitici: preparazione di fotocatalizzatori come il biossido di titanio (TiO₂) per il degrado degli inquinanti organici.
Adsorbente per metalli pesanti: prepararsi come ferro adsorbente a base di manganese, utilizzato per rimuovere ioni metallici pesanti in acqua.
7. Minerali e materiali geologici
Polvere minerale: il minerale è macinato sulla scala micron o nano per l'elaborazione minerale e il recupero delle risorse.
Preparazione del campione geologico: preparare la roccia, il suolo e altri campioni geologici per l'analisi geochimica e il monitoraggio ambientale.
8. Materiali polimerici
Nanocompositi polimerici: i nano-fille (come nanotubi di carbonio, grafene) sono miscelati con una matrice polimerica per migliorare le proprietà meccaniche e la funzionalità del materiale.
Polimero in lega: preparazione di miscele di diversi polimeri per migliorare la compatibilità e le proprietà dei materiali.
9. Alimenti e materiali agricoli
Additivi alimentari: preparazione di additivi per elementi di traccia come calcio e ferro su scala per migliorare il valore nutrizionale degli alimenti.
Portatore di pesticidi: i materiali di pesticidi e vettori sono miscelati per preparare pesticidi a rilascio lento e migliorare il tasso di utilizzo dei pesticidi.
10. Altri materiali speciali
Materiali di attrito: come i materiali di attrito a base di rame e ferro sono preparati per cuscinetti e frizioni.
Materiali strutturali ad alta temperatura: preparazione di materiali ceramici come carburo di silicio (SIC), nitruro di silicio (Si₃n₄) per applicazioni aerospaziali ed energetiche.
Vantaggi del mulino a sfera planetario
Alta efficienza
La frantumazione ultrafina e la miscelazione uniforme di materiali possono essere raggiunti in breve tempo.
Controllabilità
La dimensione delle particelle e le proprietà del materiale possono essere controllate con precisione regolando il tempo di macinazione, la velocità e il rapporto pellet.
Versatilità
Adatto alla preparazione di una varietà di materiali, tra cui metalli, ceramiche, polimeri, materiali compositi, ecc.
Precauzioni dell'applicazione
Controllo dell'inquinamento
Per i materiali di alta purezza, è necessario utilizzare serbatoi di macinatura a sfere ad alta purezza e sfere di macinazione per evitare l'introduzione di impurità.
Controllo della temperatura
Possono verificarsi alta temperatura nel processo di fresatura a sfere ad alta energia e misure di raffreddamento per prevenire la transizione o l'ossidazione della fase del materiale.
Protezione della sicurezza
Indossare attrezzature di protezione durante il funzionamento per evitare l'inalazione di polvere e il danno meccanico.
Macchinatura a sfera planetariaHa un'ampia prospettiva di applicazioni nel campo della scienza dei materiali ed è uno strumento importante per preparare materiali ad alte prestazioni.
Parametri tecnici e vantaggi per le prestazioni
Parametri tecnici
Tensione: 220VAC (monofase) o 380VAC (trifase), adatto a diversi scenari di laboratorio o industriali.
Modalità di trasmissione: guida per garantire il funzionamento sincrono e stabile del disco principale e del serbatoio del mulino a sfera.
Motor Power: 0. 75kw a 5.5kW, per soddisfare le esigenze del piccolo lotto alla produzione industriale.
Velocità di rivoluzione: 50-450 rpm (regolabile), attraverso l'inverter per raggiungere la regolazione della velocità di cottura.
Velocità di rotazione: 100-900 rpm (regolabile), rapporto velocità (rivoluzione: rotazione) è di solito 1: 2, ottimizzare l'efficienza di macinazione.
Accuratezza della velocità: ± 0. 2rpm per garantire la ripetibilità.
Materiale del serbatoio del mulino a sfera: acciaio inossidabile, agata, zirconia, carburo, ecc., Adatto a diverse caratteristiche del materiale.
Volume del serbatoio del mulino a sfera: da 50 ml a 2L opzionale, volume totale massimo fino a 200 litri (combinazione multi-tank).
Caricamento del campione: la quantità di caricamento totale di materiali e le sfere di macinazione non supera i 2\/3 del volume del serbatoio di macinazione per evitare il sovraccarico.
Dimensione delle particelle di alimentazione: materiale del suolo inferiore o uguale a 10 mm, altri materiali inferiori o uguali a 3 mm, devono prevedere i materiali di grandi dimensioni.
Dimensione di scarico: fino a 0. 1μm (livello nanometro), ottimizzato regolando la velocità e il tempo.
Specifica a sfera di macinazione: diametro 0. 1-20 mm, materiale e canotta di macinazione del serbatoio, rapporto del materiale a sfera consigliato 10: 1.
Ambiente di lavoro: supporto a vuoto, gas inerte, bassa temperatura (-196 grado) e ad alta temperatura (meno o uguale a 200 gradi).
Funzione di sicurezza: protezione da sovraccarico, arresto di emergenza, memoria di spegnimento, per garantire un funzionamento sicuro.
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Vantaggio delle prestazioni
Planetary Motion Design: il complesso movimento della rivoluzione del disco principale e la rotazione del serbatoio del mulino produce un impatto ad alta frequenza e una forza di taglio e l'efficienza di macinazione è 3-5 volte superiore a quella del tradizionale mulino a sfera.
Uscita ad alta energia: velocità di linea fino a 10 m\/s, adatta a materiali di macinazione dura come carburo e ceramica.
Macinatura su scala nano: ottimizzando la velocità e il tempo, i nanomateriali con dimensioni delle particelle inferiori o uguali a 0. 1μm possono essere preparati a soddisfare le esigenze di esperimenti ad alta precisione.
Miscelazione uniforme: il materiale è sottoposto a forza multidimensionale nel serbatoio e l'uniformità della miscelazione è maggiore o uguale al 99%, che è adatta alla preparazione di leghe di precisione e materiali compositi.
Funzionamento in modalità multipla: macinazione a secco, macinazione a umido, macinazione a bassa temperatura, adatto a diverse caratteristiche del materiale.
Scalabilità: combinazione da serbatoio singolo a multi-tank, espansione del volume da 50 ml a 200L, per soddisfare il laboratorio alle esigenze di produzione industriale.
Struttura completamente chiusa: prevenire l'ossidazione e l'inquinamento dei materiali, in particolare per i materiali medici ed elettronici.
Protezione del gas inerte: dotato di pompa sotto vuoto e sistema di riempimento del gas per evitare il rischio di materiali infiammabili ed esplosivi.
Controllo dell'automazione: regolamentazione della velocità di frequenza variabile integrata, commutazione positiva e negativa, funzione di arresto a tempo, alcuni modelli sono dotati di touchscreen e modulo di registrazione dei dati.
Facile manutenzione: il design modulare, le parti di indossamento (come cuscinetti, ingranaggi) possono essere rapidamente sostituite, riducendo i costi di manutenzione.
Campi di applicazione
Scienza dei materiali: nanomateriali, leghe amorfe, preparazione della nanopowder ceramica.
Ingegneria chimica: sintesi di materiali nanocompositi di catalizzatore e polimero.
Biomedicina: preparazione di nanocarrier e materiali bioattivi.
Geometallurgia: analisi minerale, estrazione di metalli preziosi.
Casi tipici
Caso 1: macinare il carburo a livello di nanometro, la dimensione delle particelle d 50=50 nm, richiede solo 4 ore.
Caso 2. Preparazione del materiale dell'elettrodo positivo LifePO₄. Dimensione delle particelle D90 inferiore o uguale a 200 nm. La capacità della batteria è aumentata del 15%.
Caso 3: macina il metallo di litio sotto protezione del gas inerte per evitare l'ossidazione e ottenere una purezza del 99,99%.
Riepilogo
Con la sua efficienza efficiente, il controllo delle dimensioni delle particelle, la versatilità e l'alta sicurezza, ilMacchinatura a sfera planetariaè diventata l'attrezzatura principale per la ricerca e lo sviluppo dei materiali e la produzione industriale. In futuro, con l'integrazione di tecnologie intelligenti e verdi, il dispositivo svolgerà un ruolo maggiore in nanomateriali, nuova energia, biomedicina e altri campi.
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