Принцип роботи звичайного кульового млина: барабан, що обертається, дозволяє меленим кулькам вільно падати під дією сили тяжіння та впливати на зразок, досягаючи подрібнення та змішування. Однак він має низьку енергоефективність, тривалий час подрібнення та труднощі з обробкою наддрібних частинок.
Принцип роботи планетарного кульового млина: через планетарний рух (барабан обертається навколо головного вала, одночасно обертаючись навколо власної осі) між помельними кулями та зразком під дією відцентрової сили виникають -інтенсивні зіткнення та зсувні сили. Це концентрує та вивільняє енергію, що призводить до експоненціального збільшення ефективності подрібнення.
Крім того, планетарні кульові млини є необхідним обладнанням для покращення продуктивності всіх-твердотільних-літієвих батарей: усі-твердотільні-батареї використовують твердотільні-електроди та твердотільні-електроліти. Матеріал позитивного електрода твердотільних-акумуляторів суттєво не відрізняється від матеріалу акумуляторів з рідким електролітом, тоді як матеріал негативного електроду в основному використовує металевий літій, літієві сплави або кремнієві-негативні електроди. На відміну від рідких літій-іонних батарей, твердотільні-батареї використовують тверді електроліти замість рідкого електроліту та сепаратора. Основою твердотільних-батарей є розробка твердих електролітів із високими механічними властивостями, високою іонною провідністю, чудовою електрохімічною та термічною стабільністю та сумісністю з електродними матеріалами. Технологія кульового подрібнення зазвичай використовується при розробці твердих електролітів для обробки твердих електролітних матеріалів і покращення продуктивності всіх-твердотільних-батарей.
Завдання, на виконання якого звичайному кульовому млину може знадобитися 10 годин, планетарний кульовий млин може виконати за 4-5 годин або навіть менше!
Принцип помелу планетарного кульового млина
Під час процесу подрібнення в планетарному кульовому млині матеріал подрібнюється під дією удару, стиснення та тертя мелючих куль. Насправді процес подрібнення надзвичайно складний. Вивчаючи окрему частинку, вона неодноразово піддається вищезазначеним напруженням під час кульового помелу, що спричиняє безперервне розширення наявних або новоутворених тріщин у частинці, що призводить до руйнування або пластичної деформації.
Оскільки частинки стають меншими, тріщини на них стають дрібнішими, зменшуючи ймовірність тріщин при мінімальній напрузі руйнування. Сила подрібнення зростає до точки, коли частинки піддаються пластичній деформації, що ускладнює подальше подрібнення після досягнення певного розміру частинок. Тому тривале подрібнення в кульовому млині є безглуздим і лише збільшує споживання енергії, оскільки наддрібні частинки не можуть накопичувати пружну енергію, необхідну для поширення тріщини.
Насправді суть принципу помелу планетарних кульових млинів наразі можна зрозуміти лише шляхом експериментальних міркувань або інтуїції. Фактичний процес кульового подрібнення набагато складніший, ніж описано вище. Подрібнення частинок матеріалу змінюється через взаємодію між частинками, між частинками та шліфувальним стаканом, між частинками та кульками для подрібнення, а також хімічну взаємодію між частинками.
Три основні переваги планетарних кульових млинів:
Подвійна щільність енергії: відцентрове прискорення руху планети може досягати 20-40g (порівняно з лише 1g у звичайних кульових млинах), що призводить до сплеску кінетичної енергії подрібнювальної кулі, легко дроблячи нанорозмірні тверді матеріали (такі як карбід кремнію та кераміку).
Багатовимірний шлях подрібнення: на відміну від звичайних кульових млинів, де подрібнювальні кулі рухаються за єдиною траєкторією, планетарні кульові млини використовують відцентрову силу та силу обертальної реакції для створення складного тривимірного-руху, досягаючи рівномірного подрібнення без мертвих кутів.
Інтелектуальне керування температурою: деякі-планетарні кульові млини високого класу обладнано циркуляційною системою охолодження, щоб запобігти термічному розкладанню зразків під час тривалої роботи (звичайні кульові млини часто змушені вимикати через перегрів).
ACEY-VHBM-2Lпланетарна кульова фрезарозроблений для різноманітної обробки зразків, підтримує сухий подрібнення, вологий подрібнення в суспензії та роботу в умовах інертного газу. Окрім ефективного зменшення розміру частинок, він забезпечує ретельне змішування та гомогенізацію емульсій і паст, а також механічне легування та активацію для передових досліджень матеріалів. Розроблена як компактна, але повністю функціональна система забезпечує високоефективну та тиху роботу. Він служить ідеальним інструментом для підготовки дослідницьких зразків в академічних, установчих і промислових лабораторіях, маючи можливість обробляти чотири різні зразки в одній партії.
