工作原理

　　在(zai)研磨載(zai)體的幾何(he)結構和te殊運動方式的作用下，研磨介質與(yu)樣(yang)品(pin)直接所(suo)產生的高頻率(lv)、高強(qiang)度(du)的碰撞(zhuang)、剪切、摩擦，使(shi)得(de)樣(yang)品(pin)達到(dao)極(ji)其優良(liang)的研磨效果，具有處理速度(du)快(kuai)，出樣(yang)粒度(du)小、均(jun)勻、一致等(deng)特點。

　　產品概述

　　高neng球磨機和行星球磨機的(de)(de)工作原理一(yi)(yi)致，都(dou)是通過離(li)心力推動球罐(guan)(guan)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)的(de)(de)介子與物料產生(sheng)碰撞及研(yan)(yan)磨(mo)(mo)，研(yan)(yan)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)中(zhong)的(de)(de)球在與研(yan)(yan)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)一(yi)(yi)起運(yun)動時受到Coriolis力(自轉(zhuan)偏向(xiang)力)的(de)(de)疊加影響。這樣研(yan)(yan)磨(mo)(mo)球的(de)(de)運(yun)動產生(sheng)了gao能(neng)來破碎(sui)(sui)樣品。作用在研(yan)(yan)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)上的(de)(de)離(li)心力帶動研(yan)(yan)磨(mo)(mo)球沿(yan)轉(zhuan)動的(de)(de)方向(xiang)運(yun)動。由于研(yan)(yan)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)內壁(bi)和球的(de)(de)速度(du)不同，樣品和罐(guan)(guan)壁(bi)產生(sheng)強摩擦(ca)力和撞擊(ji)作用，釋(shi)放出(chu)大量(liang)的(de)(de)動能(neng)。這種撞擊(ji)和摩擦(ca)作用的(de)(de)組(zu)合使得行星式球磨(mo)(mo)儀研(yan)(yan)磨(mo)(mo)時的(de)(de)粉碎(sui)(sui)度(du)極gao，促成(cheng)另(ling)一(yi)(yi)個實驗結(jie)果(guo)“機械合金化”.

　　機械合金(jin)(jin)化是指金(jin)(jin)屬或合金(jin)(jin)粉末(mo)在機械合金(jin)(jin)化行星式球磨機中(zhong)通過粉末(mo)顆粒與磨球之(zhi)間(jian)長時間(jian)激烈地沖擊、碰撞，使粉末(mo)顆粒反復產生冷(leng)焊、斷(duan)裂，導致粉末(mo)顆粒中(zhong)原子擴散，從而獲得合金(jin)(jin)化粉末(mo)的一(yi)種粉末(mo)制備技術。

　　機械合(he)(he)金化粉(fen)末并非像(xiang)金屬或(huo)合(he)(he)金熔鑄后形成(cheng)的(de)合(he)(he)金材料(liao)那樣，各(ge)組元(yuan)(yuan)之間(jian)充分達(da)(da)到原(yuan)子間(jian)結(jie)合(he)(he)，形成(cheng)均勻的(de)固溶體或(huo)化合(he)(he)物。在大(da)多數情況下，在有限的(de)球磨時間(jian)內僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)使各(ge)組元(yuan)(yuan)在那些(xie)相(xiang)接觸的(de)點、線和面上達(da)(da)到或(huo)趨近原(yuan)子級距離，并且(qie)終得到的(de)只是各(ge)組元(yuan)(yuan)分布十(shi)分均勻的(de)混合(he)(he)物或(huo)復合(he)(he)物。當球磨時間(jian)非常(chang)長時，在某些(xie)體系(xi)中也(ye)可通過(guo)固態擴散，使各(ge)組元(yuan)(yuan)達(da)(da)到原(yuan)子間(jian)結(jie)合(he)(he)而形成(cheng)合(he)(he)金或(huo)化合(he)(he)物。

　　產品選型

　　gao能(neng)球(qiu)磨機的選(xuan)型需(xu)具(ju)備幾個條件，速(su)度(du)bi須符(fu)合達(da)(da)(da)到(dao)(dao)yi定高速(su)，按(an)國(guo)內2L行星球(qiu)磨機來計算(suan)，行星主盤(pan)直徑(jing)需(xu)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)36cm，公轉轉速(su)需(xu)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)360r/min，自(zi)轉轉速(su)需(xu)達(da)(da)(da)到(dao)(dao)720r/min，低于此轉速(su)樣(yang)(yang)品很難得(de)到(dao)(dao)強撞擊力，無法(fa)得(de)到(dao)(dao)大量的動能(neng)，樣(yang)(yang)品無法(fa)得(de)到(dao)(dao)gao能(neng)球(qiu)磨.我公司每個型號球(qiu)磨罐(guan)(guan)(guan)與介子材質則(ze)選(xuan)擇(ze)如下，不銹鋼(gang)球(qiu)磨罐(guan)(guan)(guan)，氧(yang)化鋯球(qiu)磨罐(guan)(guan)(guan)，剛玉球(qiu)磨罐(guan)(guan)(guan)，硬質合金球(qiu)磨罐(guan)(guan)(guan)，真(zhen)空氣氛保護球(qiu)磨罐(guan)(guan)(guan)，氧(yang)化鋯球(qiu)，不銹鋼(gang)球(qiu)，硬質合金球(qiu)，其他如瑪瑙(nao)，尼龍，聚氨酯，聚四氟(fu)都無法(fa)做得(de)到(dao)(dao)gao能(neng)球(qiu)磨.

　　多數粉體在gao能機械合金化的過程中會出現氧化，為了實驗更加科學準確化，罐體選擇真空氣氛保護球磨，在樣品進出料配套米淇亞克力真空手套箱或者不銹鋼真空手(shou)套箱使用，du絕前處(chu)理與后處(chu)理樣品(pin)接觸空氣.

　　應用領域

　　米淇機械(xie)合金化(hua)(hua)(hua)行(xing)星(xing)式球磨機，應用領域有：納米材料(liao)、MLCC、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鋅(xin)粉(fen)料(liao)、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷(gu)粉(fen)料(liao)、Ni-Zn鐵(tie)氧(yang)(yang)體(ti)、Mn-Zn鐵(tie)氧(yang)(yang)體(ti)化(hua)(hua)(hua)學品、催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)、建筑材料(liao)礦(kuang)物(wu)及(ji)冶金及(ji)金屬(shu)(shu)電子合金、煤(mei)礦(kuang)、焦炭(tan)、鐵(tie)礦(kuang)石(shi)(shi)、金屬(shu)(shu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)、石(shi)(shi)英、次(ci)寶石(shi)(shi)、礦(kuang)渣、磁性材料(liao)、鈷(gu)酸鋰(li)、錳酸鋰(li)、催化(hua)(hua)(hua)劑(ji)、熒光(guang)粉(fen)、長余輝發光(guang)粉(fen)、稀土拋光(guang)粉(fen)、電子玻璃粉(fen)、燃料(liao)電池(chi)、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鋅(xin)壓敏電阻等等。

　　響(xiang)影響(xiang)機械合金化的因素

　　機(ji)械(xie)合(he)金化是(shi)一(yi)(yi)個復雜的過程，因此要(yao)(yao)獲得理想的相和微(wei)觀結構(gou)，就需要(yao)(yao)優化設計(ji)一(yi)(yi)系列的影(ying)響參數。下面列舉一(yi)(yi)些對(dui)機(ji)械(xie)合(he)金化結果有重大影(ying)響的參數。

　　1).研磨裝置

　　研(yan)磨(mo)(mo)類型(xing)生(sheng)產機械合(he)金化粉末的(de)研(yan)磨(mo)(mo)裝置(zhi)是多種多樣(yang)的(de)，如：行星(xing)磨(mo)(mo)、振(zhen)動磨(mo)(mo)、攪(jiao)拌磨(mo)(mo)等(deng)。它們的(de)研(yan)磨(mo)(mo)能(neng)量(liang)、研(yan)磨(mo)(mo)效率、物料(liao)的(de)污染程度(du)以及(ji)研(yan)磨(mo)(mo)介質與研(yan)磨(mo)(mo)罐內壁(bi)的(de)力的(de)作(zuo)用各不相同，故對研(yan)磨(mo)(mo)結(jie)果起著至關重要的(de)影響。研(yan)磨(mo)(mo)罐的(de)材料(liao)及(ji)形狀對研(yan)磨(mo)(mo)結(jie)果有(you)重要影響。在過程中，研(yan)磨(mo)(mo)介質對研(yan)磨(mo)(mo)容(rong)器(qi)內壁(bi)的(de)撞擊和摩擦作(zuo)用會(hui)使研(yan)磨(mo)(mo)容(rong)器(qi)內壁(bi)的(de)部分材料(liao)脫(tuo)落而(er)進入(ru)研(yan)磨(mo)(mo)物料(liao)中造成污染。常用的(de)研(yan)磨(mo)(mo)罐的(de)材料(liao)通常為淬(cui)火鋼(gang)(gang)、工具鋼(gang)(gang)、不銹鋼(gang)(gang)、P>K>5或(huo)P>;內襯淬(cui)火鋼(gang)(gang)、硬質合(he)金等(deng)。有(you)時為了te殊(shu)的(de)目的(de)而(er)選用te殊(shu)的(de)材料(liao)，例如：研(yan)磨(mo)(mo)物料(liao)中含有(you)銅或(huo)鈦時，為了減少(shao)污染而(er)選用銅或(huo)鈦研(yan)磨(mo)(mo)罐。

　　2).研磨速度

　　研(yan)磨(mo)機的(de)(de)轉(zhuan)速越高，就會(hui)有越多的(de)(de)能量傳遞給(gei)研(yan)磨(mo)物料。另(ling)一方面，轉(zhuan)速過(guo)(guo)高會(hui)使研(yan)磨(mo)系統溫升過(guo)(guo)快，溫度過(guo)(guo)高，有時這是不利(li)的(de)(de)，例如較高的(de)(de)溫度可(ke)能會(hui)導致在(zai)過(guo)(guo)程中需要形成的(de)(de)過(guo)(guo)飽和固溶體、非晶相(xiang)或其(qi)它亞(ya)穩態相(xiang)的(de)(de)分解。

　　3).研磨時間

　　研磨時(shi)間是影響結果(guo)的(de)重(zhong)要(yao)因素之一。在yi定(ding)的(de)條件下，隨著(zhu)研磨的(de)進程，合金化程度會越(yue)來越(yue)高，顆粒(li)尺(chi)寸會逐漸減小而后(hou)形(xing)成(cheng)一個穩(wen)定(ding)的(de)平(ping)衡態，即顆粒(li)的(de)冷焊和破碎達到一動態平(ping)衡，此時(shi)顆粒(li)尺(chi)寸不再(zai)發(fa)生變化。但另一方面，研磨時(shi)間越(yue)長造成(cheng)的(de)污染(ran)也就越(yue)嚴重(zhong)。因此，理(li)想研磨時(shi)間要(yao)根據(ju)所需(xu)的(de)結果(guo)，通過試驗綜合確定(ding)。

　　4).研磨介質

　　選擇研(yan)磨(mo)介質時(shi)不僅要(yao)像研(yan)磨(mo)罐那樣考(kao)慮其(qi)材料(liao)和(he)形(xing)狀(zhuang)如球(qiu)狀(zhuang)、棒狀(zhuang)等，還要(yao)考(kao)慮其(qi)密度以及尺寸的(de)(de)大(da)小和(he)分布等，球(qiu)磨(mo)介質要(yao)有適當(dang)的(de)(de)密度和(he)尺寸以便對研(yan)磨(mo)物料(liao)產生足夠的(de)(de)沖擊，這些(xie)對完(wan)成的(de)(de)產物都(dou)有著直接的(de)(de)影響，例如研(yan)磨(mo)Ti-Al混合粉末時(shi)，若采用直徑為(wei)15mm的(de)(de)磨(mo)球(qiu)，之后可得(de)到(dao)固溶(rong)體，而若采用直徑為(wei)25的(de)(de)磨(mo)球(qiu)，在同(tong)樣的(de)(de)條(tiao)件下即使(shi)研(yan)磨(mo)更(geng)長的(de)(de)時(shi)間也得(de)不到(dao)Ti-Al 固溶(rong)體。

　　5).球料比

　　球(qiu)料(liao)比指(zhi)的是研磨介(jie)質(zhi)與研磨物料(liao)的重量比，通常(chang)研磨介(jie)質(zhi)是球(qiu)狀的，故稱球(qiu)料(liao)比。試(shi)(shi)驗研究用的球(qiu)料(liao)比在1：1～200：1范圍內，大多數情況下為10：1左右(you)。當做小量生產或試(shi)(shi)驗時(shi)，這一比例可高達50:1甚至100:1。

　　6).充填率

　　研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)充填率(lv)(lv)(lv)指(zhi)的(de)(de)是研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)的(de)(de)總體(ti)積占(zhan)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)罐的(de)(de)容積的(de)(de)百(bai)(bai)分(fen)率(lv)(lv)(lv) ，研(yan)(yan)磨(mo)(mo)物(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)充填率(lv)(lv)(lv)指(zhi)的(de)(de)是研(yan)(yan)磨(mo)(mo)物(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)松散容積占(zhan)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)之(zhi)(zhi)間空隙(xi)的(de)(de)百(bai)(bai)分(fen)率(lv)(lv)(lv)。若充填率(lv)(lv)(lv)過小(xiao)(xiao)，則會使(shi)生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)(lv)(lv)低下(xia);若過高，則沒有(you)足夠的(de)(de)空間使(shi)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)和物(wu)料(liao)(liao)充分(fen)運(yun)動，以至于產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)沖擊較小(xiao)(xiao)，而不(bu)利于合金化進程。一般(ban)來說，研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)充填率(lv)(lv)(lv)在(zai)60%-80%之(zhi)(zhi)間 ，物(wu)料(liao)(liao)充填率(lv)(lv)(lv)在(zai)bai分(fen)百(bai)(bai)-130%之(zhi)(zhi)間。

　　7).氣體環境

　　機(ji)械合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)復雜的(de)(de)(de)固相(xiang)反(fan)應過程(cheng)，球磨(mo)(mo)(mo)氛(fen)圍、球磨(mo)(mo)(mo)強(qiang)度、球磨(mo)(mo)(mo)時間(jian)等(deng)任意一(yi)(yi)個(ge)(ge)參數的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)(hua)都(dou)會(hui)(hui)影(ying)(ying)響合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)過程(cheng)甚至(zhi)完成(cheng)的(de)(de)(de)產物。在機(ji)械合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)中，由(you)于球與(yu)(yu)球、球與(yu)(yu)罐(guan)之間(jian)的(de)(de)(de)撞擊(ji)，機(ji)械能(neng)(neng)轉(zhuan)換成(cheng)熱能(neng)(neng)，使得球磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)內的(de)(de)(de)溫(wen)度升得很高。同時，合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)中往往發生粒(li)子的(de)(de)(de)細(xi)化(hua)(hua)(hua)，并(bing)引入缺陷，自(zi)由(you)能(neng)(neng)升高，很容易與(yu)(yu)球磨(mo)(mo)(mo)氛(fen)圍中的(de)(de)(de)氧(yang)等(deng)發生反(fan)應，因此一(yi)(yi)般機(ji)械合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)過程(cheng)中均(jun)以惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體，如(ru)氬氣(qi)(qi)等(deng)為保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體。球磨(mo)(mo)(mo)氣(qi)(qi)氛(fen)不同，會(hui)(hui)對合(he)(he)(he)金(jin)化(hua)(hua)(hua)的(de)(de)(de)反(fan)應方(fang)式(shi)、完成(cheng)的(de)(de)(de)產物以及性(xing)質等(deng)造成(cheng)顯著(zhu)影(ying)(ying)。研(yan)磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體環(huan)境(jing)是(shi)產生污染的(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)(ge)重要(yao)(yao)因素，因此，一(yi)(yi)般在真空或(huo)惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體保(bao)護(hu)下進(jin)行(xing)。但有時為了te殊的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，也需要(yao)(yao)在te殊的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體環(huan)境(jing)下研(yan)磨(mo)(mo)(mo)，例如(ru)當需要(yao)(yao)有相(xiang)應的(de)(de)(de)氮(dan)化(hua)(hua)(hua)物或(huo)氫化(hua)(hua)(hua)物生成(cheng)時，可能(neng)(neng)會(hui)(hui)在氮(dan)氣(qi)(qi)或(huo)氫氣(qi)(qi)環(huan)境(jing)下進(jin)行(xing)研(yan)磨(mo)(mo)(mo)。

　　8).過程控(kong)制劑

　　在(zai)機械合金化過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)粉末(mo)(mo)存(cun)在(zai)著嚴重的團聚、結塊和(he)粘壁(bi)現(xian)象大大阻礙了機械合金化的進程(cheng)(cheng)。為此，常在(zai)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)添加過(guo)程(cheng)(cheng)控制劑，如(ru)硬脂酸、固體(ti)石蠟、液(ye)體(ti)酒精和(he)四氯化碳等，以降(jiang)低粉末(mo)(mo)的團聚、粘球、粘壁(bi)以及(ji)研磨介(jie)質與研磨容(rong)器(qi)內壁(bi)的磨損，可以較好地(di)控制粉末(mo)(mo)的成分(fen)和(he)提(ti)高(gao)出粉率。

　　9).研磨溫度

　　無論MA完成的(de)產物是(shi)固溶體(ti)、金(jin)屬間化(hua)合物、納米晶(jing)、還是(shi)非(fei)晶(jing)相都涉及到擴(kuo)散(san)問(wen)題，而擴(kuo)散(san)又受(shou)到研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)溫(wen)(wen)度的(de)影(ying)響(xiang)(xiang)，故溫(wen)(wen)度也(ye)是(shi)MA的(de)一(yi)個(ge)重要影(ying)響(xiang)(xiang)因(yin)素，例如 Ni-50%Zr粉末系(xi)統(tong)在(zai)振動球磨(mo)(mo)(mo)時當在(zai)液氮(dan)冷卻下研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)15h沒(mei)發現(xian)非(fei)晶(jing)相的(de)形成;而在(zai)200oC下研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)則發現(xian)粉末物料wan全非(fei)晶(jing)化(hua);室溫(wen)(wen)下研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)時，則實現(xian)部分非(fei)晶(jing)化(hua)。

　　上(shang)述各因(yin)素(su)并不(bu)是相互獨立的(de)，例如(ru)理(li)想研(yan)磨(mo)時間(jian)依賴于研(yan)磨(mo)類(lei)型、介(jie)質(zhi)尺寸、研(yan)磨(mo)溫(wen)度以及(ji)球(qiu)料比等。

　　機械合(he)金(jin)化(hua)合(he)成高(gao)熔點(dian)合(he)金(jin)或金(jin)屬間化(hua)合(he)物時具(ju)有如下優點(dian)：避(bi)開普通(tong)冶金(jin)方(fang)法的(de)(de)高(gao)溫(wen)熔化(hua)、凝固過程，在室(shi)溫(wen)下實現合(he)金(jin)化(hua)，得到均勻的(de)(de)具(ju)有精細(xi)結(jie)構的(de)(de)合(he)金(jin)，且產(chan)量較高(gao)，因(yin)而已成為(wei)生產(chan)常規手段(duan)難(nan)以制備的(de)(de)合(he)金(jin)及新材料的(de)(de)好方(fang)法。