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行星式球磨机的球磨罐要如何选择?

时间:2022-02-24   作者:行星式球磨机   来源:上海净信   点击:144次

  行星式球磨机是混合、细磨、小样制备、纳米材料分散、新产品研制和小批量生产高新技术材料的必备装置。该产品体积小、功能全、效率高、噪声低,是科研单位、高等院校、企业实验室获取微颗粒研究试样(每次实验可同时获得四个样品)的理想设备,配用真空球磨罐,可在真空状态下磨制试样。广泛应用于地质、矿产、冶金、电子、建材、陶瓷、化工、轻工、医药、美容、环保,抹茶等部门。

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  根据工艺要求设定转速、正反转交替时间、和总的研磨时间。油封行星式球磨机在同一转盘上装有四个球磨罐,当转盘转动时,球磨罐在绕转盘轴公转的同时又围绕自身轴心自转,作行星式运动。罐中磨球在高速运动中相互碰撞,研磨和混合样品。该产品能用干、湿两种方法研磨和混合粒度不同、材料各异的产品,研磨产品最小粒度可至0.1微米(即1.0×10mm-4)。工作方式:两个或四个球磨罐同时工作最大装样量:球磨罐容积的三分之二进料拉度:土壤料≤10mm其它料≤3mm出料粒度:最小可达0.1um(即1.0×10mm-4)。0.4L的球磨机自转最大可达900r/min,公转最大可达450r/min,行星球磨机的型号越大,速度会有相应的降低,因为球磨机型号越大,行星主盘越大,离心力越大,转速就要相应的减少,一般2升球磨机的700转研磨效果相当于20升的340转的研磨效果。

  

  行星球磨机的原理:行星式球磨机因其工作模式类似太阳系中的行星而得名,仿照了行星在围绕恒星公转的同时进行自转的运动方式。行星式球磨机的工作区域底部有一个主轮盘,名为太阳盘。太阳盘上有两个或四个位置分布均匀的镂空底座,底座中放置着可自转的研磨罐,研磨罐中可配置研磨介质。仪器工作时,太阳盘进行转动,上方的研磨罐会跟随其绕主轴作高速的公转,与此同时,研磨罐也会绕自身内部的轴作反方向的高速自转。研磨介质(一般为研磨球)在罐体内与样品物料直接接触,其在两种运动方式的合力作用下进行高频次的撞击和强力的挤压、摩擦,对样品进行充分的粉碎研磨,出料粒度达微米级,甚至百纳米级。

  

  影响研磨的因素:

  

  1、样品进料粒度。样品的进料粒度越小,越容易被研磨的更细,所以我们在研磨前要尽可能减小样品的大小,可以使用初破碎、剪碎、碾碎等方法。

  

  2、样品性质。有些样品外观呈球形,这对于球磨来说是不太有利的,因为研磨球也是球形,这样接触面积就大大减少,削弱了摩擦的作用,使研磨效果变差,所以对于球形的样品,研磨前要将其砸碎。另外,对于某些黏性或者软性样品,要想达到更好的效果,可以先将其放在液氮罐中进行预冷冻,提高其硬度,以便达到更好的研磨效果。

  

  3、研磨时间。研磨时间越长,研磨球对样品的作用时间就越久,样品也就越容易被磨细。

  

  4、球料比。所谓球料比就是研磨球与样品物料的体积比,一般初次研磨的情况下,研磨球、样品物料以及预留研磨空间之间的体积比应为1:1:1,即各占球磨罐容积的三分之一。在后面的研磨中,可根据之前的研磨情况来调整球料比,如没有达到预计的研磨效果,可适当减少样品量,如完全能满足研磨效果,可适当增加样品量,提高实验效率。

  

  5、研磨球配置。研磨球的合理配置也对样品研磨有着不小的影响,主要是不同尺寸大小研磨球的数量比例。因为不同尺寸的研磨球在球磨中发挥的作用不同,大球质量大,产生的动能也大,主要负责将大体积样品砸碎,小球比表面积大,与样品的接触面积也大,主要负责将样品磨细。

  

  所以,当研磨完成后,样品粒度没有较大变化,要适当增加大球数量,以帮助破碎样品。如果研磨完成后,样品粒度基本变小,但没有达到要求的出料粒度,可适当增加小球数量,以帮助磨细样品。

  

  6、研磨方式。研磨方式主要分为干磨和湿磨两种,有些还需要抽真空研磨。对于要研磨至纳米级的样品来说,湿磨相比干磨更容易使样品达到纳米级,因为在样品颗粒到达纳米级,甚至是亚微米级时,各颗粒间的分子作用力就会起作用,使被研磨分散的颗粒重新团聚到一起。而湿磨是在球磨罐中加入助磨溶剂,当颗粒被分散时,减少其间的分子作用力,达到既定的研磨效果。

  

  优点:

  

  1.专利油封静音技术造就的齿轮带动核心技术:齿轮浸泡在油箱机油内运转.)噪音降低50%,寿命延长2倍以上——噪音低;

  

  2.一致性和重复性好,对同一种材料、同一种工艺,要求两罐或四罐磨出的结果完全一致——一致性和重复性;

  

  3.油封行星式球磨机可干磨、湿磨、真空磨、保护气氛磨、低温磨(需用低温型行星球磨机)、高温磨——研磨多样性;

  

  4.齿轮传动克服了原皮带传动易打滑转速不稳定的缺点,即保持了齿轮传动的稳定性,又克服了原皮带传动易打滑,转速不稳定的缺点;

  

  5.球磨罐采用行星式运动,球磨效率高、粒度细——可达纳米级;

  

  6.变频控制,可根据试验结果选定理想转速——转速可调;

  

  7.变频器具有欠压和过流保护,并有断电记忆功能,可以对电机进行一些必要保护——断电记忆;

  

  8.整体一体具有定时关机、自动定时正、反转功能,能按需要自由选择单向、交替、连续、定时与不定时运行方式——定时功能;

  

  9.一次实验可同时获得四种大小不同,材料各异的样品;

  

  10.重心低、性能稳定、结构紧凑、操作方便、安全可靠、噪声低、无污染、损耗小——安全无污染;

  

  11.设备装有安全开关,可以防止设备在安全外罩打开的情况下启动,以免发生安全事故.

  

  12.独特的自动安全齿轮锁扣V型卡座,安全,轻便,美观,实用。

  

  行星式球磨机的选择:

  

  ① 立式行星球磨机:用途广泛,混合、细磨、小样制备、纳米材料分散,研磨时可将材料研磨至100纳米;

  

  配件:

  

  主机+球磨罐+研磨球+球磨罐垫片

  

  ② 全方位行星球磨机:集立式,卧式两种一体的,在做平面立式行星运转的同时又做360度连续旋转研磨,解决物料沉淀的问题,无死角研磨;

  

  配件:

  

  主机+球磨罐+研磨球+球磨罐垫片

  

  ③ 液氮型行星球磨机:可在低温(-60~20℃)环境中混合,超细磨,新产品研制和小批量生产高新技术材料的必备装置;

  

  配件:

  

  主机+球磨罐+研磨球+球磨罐垫片+液氮罐+压力表+液氮液压监控仪+液氮管

  

  ④ 循环空调冷却行星式球磨机:工作温度0~20℃环境中混合,超细磨,新产品研制和小批量生产高新技术材料的必备装置;

  

  主机+球磨罐+研磨球+球磨罐垫片+冷风机

  

  研磨罐的选择:

  

  行星罐:不锈钢罐、硬质合金罐、聚氨酯罐、聚四氟乙烯罐、尼龙罐、玛瑙罐、氧化锆球磨罐,刚玉罐、碳化硅罐、真空球磨罐

  

  某些材料对于温度比较敏感,在此还是建议用非金属的,这里产生高温主要的来源是研磨球,研磨罐对于温度占比是30%,研磨球占比70%,因此可在研磨球中去选择,好比是玛瑙球是温度最低的一个,可用玛瑙球搭配任意材质,当然这还是决定于物料的要求,如果在温度上明确要求不超过30度,那么球磨罐的材质可选玛瑙罐,这两者的选配是温度最低的选型。

  

  球磨罐选择经验:球磨罐按硬度从高到低依次是碳化钨、氧化锆、玛瑙、氧化铝、不锈钢,聚四氟乙烯、尼龙等高分子。

  

  (1)金属粉末、矿石等坚硬类样品研制可选用不锈钢球磨罐或是碳钢球磨罐;

  

  (2)硬度极大的物料可选用碳化钨球磨罐;

  

  (3)玻璃、陶瓷等样品可选用尼龙球磨罐、刚玉球磨罐或氧化锆球磨罐进行研磨,避免使用金属球磨罐研磨中金属杂质掺杂到样品中污染样品,也防止样品变色情况出现;

  

  (4)带有强酸碱性等腐蚀性样品常用聚四氟乙烯球磨罐,聚丙烯、超高分子聚乙烯球磨罐,可适合食品、医疗、美容行业对样品纯度要求较高的样品研磨应用中。

  

  特殊要求下,需要无水无氧研磨时,选择真空球磨罐,外层为304不锈钢组成的真空装置,内层搭配不同材质的球磨罐,真空度可达0.1MPa,厌氧厌水研磨,杜绝在研磨过程中接触空气导致物料氧化和化学反应,高纯研磨和无污染研磨。

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