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行星式球磨機(jī)是傳統(tǒng)球磨機(jī)通過(guò)改進(jìn)發(fā)展而來(lái)。傳統(tǒng)球磨機(jī)主要是滾筒式球磨機(jī),其原理是滾筒旋轉(zhuǎn)時(shí),研磨球隨著一起旋轉(zhuǎn),當(dāng)?shù)竭_(dá)某一高度重力大于離心力,研磨球自由落下砸向物料。由上可知,由于重力是無(wú)法增加的,所以滾筒球磨機(jī)會(huì)受到臨界轉(zhuǎn)速的影響,Z佳轉(zhuǎn)速較低,導(dǎo)致效率低能耗高。行星式球磨機(jī)采用行星式運(yùn)轉(zhuǎn),將滾筒球磨機(jī)中主要作用力的重力用離心力來(lái)代替,使得原作用力中的重力可以不斷變大。且行星式球磨機(jī)結(jié)構(gòu)使得球磨罐轉(zhuǎn)速和行星盤轉(zhuǎn)速始終同比例變大或變小,行星式球磨機(jī)的有效轉(zhuǎn)速大大提高,帶來(lái)的是行星式球磨機(jī)納米級(jí)的研磨效果,效率提升的同時(shí)能耗反而減小。
行星式球磨機(jī)沒(méi)有了傳統(tǒng)滾筒球磨機(jī)受重力限制的缺點(diǎn),擁有的更高的有效轉(zhuǎn)速,高能球磨法、機(jī)械合金化都得以在行星式球磨機(jī)上實(shí)現(xiàn)。同時(shí),新型行星式球磨機(jī)更是將重力重新利用起來(lái),如臥式行星式球磨機(jī)、全方位行星球磨機(jī),使得效率和效果更進(jìn)一步。
行星式球磨機(jī)屬于高能球磨機(jī),它與傳統(tǒng)的筒式低能球磨不同,傳統(tǒng)的球磨工藝只對(duì)粉料起粉碎和均勻混合的作用,速度慢、效率低;而在高能球磨工藝中,由于球磨的運(yùn)動(dòng)速率較大,粉末可能產(chǎn)生塑性變形和固相箱變,從而達(dá)到合成新材料的目的,同時(shí)行星式球磨機(jī)球磨的效率也大大提高。
行星式球磨粉碎是機(jī)械粉碎的一種,是粉體顆粒在外力的作用內(nèi)部缺陷擴(kuò)展的結(jié)果。這些內(nèi)部缺陷既可能是內(nèi)部原有的微裂紋,與可以是位錯(cuò)等晶格缺陷。晶格缺陷是晶體物質(zhì)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié),在應(yīng)力作用下,晶格缺陷通過(guò)滑移產(chǎn)生新的裂紋。在外力作用下,當(dāng)顆粒內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力大于其所能承受的臨界應(yīng)力時(shí),就會(huì)在顆粒內(nèi)部發(fā)生斷裂而得到粉碎的目的。
行星式球磨機(jī)是利用機(jī)械力化學(xué)產(chǎn)生超細(xì)粉體材料的機(jī)械,機(jī)械力化學(xué)是固體材料在機(jī)械力作用下,使固體形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)等發(fā)生變化,并誘導(dǎo)物理化學(xué)變化的科學(xué)。 行星式球磨機(jī)優(yōu)點(diǎn)是充分利用機(jī)械力化學(xué)的作用在進(jìn)行超細(xì)粉碎的同時(shí)進(jìn)行表面改性。通過(guò)球磨機(jī)中磨球之間及磨球與罐體間互相滾撞作用,使接觸鋼球的粉體粒子被撞碎或磨碎,同時(shí)使混合物在球的空隙內(nèi)受到高度湍動(dòng)混合作用而被均勻地分散相互包覆,從而使得表面活性減少,團(tuán)聚性降低,進(jìn)而促使粉碎繼續(xù)深入進(jìn)行下去。
行星式球磨機(jī)的工作原理是在一轉(zhuǎn)盤上裝有4個(gè)球磨罐,當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)到時(shí),球磨罐在繞轉(zhuǎn)盤軸公轉(zhuǎn)的同時(shí)又繞自身軸作行星式的反向自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),罐中磨球和材料在高速運(yùn)動(dòng)中相互碰撞、摩擦,達(dá)到粉碎、研磨、混合與分散樣品的目的,可以干磨、濕磨、真空磨,研磨產(chǎn)品Z小粒度可達(dá)到0.1μm。行星式球磨機(jī)的原理是通過(guò)行星式運(yùn)轉(zhuǎn)帶給研磨球極高的能量去撞擊、擠壓、摩擦物料,來(lái)到達(dá)研磨、混合物料的目的。所以行星式球磨機(jī)用研磨球在粉體處理過(guò)程中是直接作用于物料的,對(duì)研磨的結(jié)果有著巨大的用處。
行星式球磨機(jī)用研磨球主要以球狀或接近球狀為主,材質(zhì)種類較多,有不銹鋼研磨球、瑪瑙研磨球、聚氨酯研磨球、氧化鋯研磨球、硬質(zhì)合金研磨球……多種材質(zhì)對(duì)應(yīng)不同物料,這也是行星式球磨機(jī)運(yùn)用范圍如此廣泛的原因。研磨球在化學(xué)特性接近時(shí),密度、硬度等物理性質(zhì)變得十分重要。密度的高低會(huì)影響撞擊、擠壓等作用力的大小,相對(duì)來(lái)說(shuō)研磨效率用密度高的研磨球更好,而硬度大的物料自然得選擇高硬度的研磨球。
行星式球磨機(jī)用研磨球常用大小尺寸在直徑0.1-30mm之間,以提供不同大小的物料選擇。比較之下,大球強(qiáng)于粉碎,小球注重粉磨。物料在研磨前后尺寸相差越大,則研磨球大小配比直徑相差也隨之越大。行星式球磨機(jī)多種大小的研磨球合理搭配,才是將物料從大顆粒迅速研磨至超細(xì)小顆粒的關(guān)鍵。
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