工作原理

　　在研(yan)(yan)磨(mo)載體的幾何(he)結構和te殊運動方式的作用下，研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質與樣(yang)品直(zhi)接所(suo)產生的高頻率、高強(qiang)度的碰撞、剪切、摩擦(ca)，使(shi)得樣(yang)品達到極其優(you)良(liang)的研(yan)(yan)磨(mo)效果，具有處(chu)理(li)速度快(kuai)，出樣(yang)粒度小(xiao)、均勻、一(yi)致(zhi)等特(te)點(dian)。

　　產品概述

　　高neng球磨機和行星球磨機的工(gong)作(zuo)原(yuan)理一致，都是通過離心力(li)(li)(li)推動球罐磨(mo)罐的介子(zi)與(yu)物料產生碰撞及(ji)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)，研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐中的球在(zai)與(yu)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐一起(qi)運動時受到Coriolis力(li)(li)(li)(自轉偏向力(li)(li)(li))的疊加影(ying)響。這樣(yang)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)球的運動產生了gao能(neng)來(lai)破碎樣(yang)品。作(zuo)用在(zai)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐上的離心力(li)(li)(li)帶動研(yan)(yan)(yan)磨(mo)球沿轉動的方向運動。由于研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐內壁(bi)和球的速度(du)不同，樣(yang)品和罐壁(bi)產生強摩(mo)擦力(li)(li)(li)和撞擊作(zuo)用，釋放(fang)出大量(liang)的動能(neng)。這種撞擊和摩(mo)擦作(zuo)用的組合使得(de)行星式(shi)球磨(mo)儀研(yan)(yan)(yan)磨(mo)時的粉(fen)碎度(du)極gao，促成另一個實驗結果(guo)“機械合金化”.

　　機(ji)械合金化是指金屬或(huo)合金粉(fen)末在機(ji)械合金化行星式球磨機(ji)中通過(guo)粉(fen)末顆粒(li)與磨球之間(jian)長時間(jian)激烈(lie)地沖擊(ji)、碰撞，使(shi)粉(fen)末顆粒(li)反復產(chan)生冷焊、斷裂(lie)，導致粉(fen)末顆粒(li)中原子擴散(san)，從而獲(huo)得合金化粉(fen)末的一種粉(fen)末制備技術。

　　機械合(he)金化粉末(mo)并非(fei)像(xiang)金屬或(huo)(huo)合(he)金熔鑄后形(xing)成的(de)合(he)金材料那樣(yang)，各(ge)組(zu)元之間充分(fen)(fen)達到(dao)原(yuan)(yuan)子(zi)間結合(he)，形(xing)成均勻的(de)固溶體(ti)或(huo)(huo)化合(he)物(wu)。在(zai)(zai)大多(duo)數情(qing)況下，在(zai)(zai)有(you)限(xian)的(de)球(qiu)(qiu)磨時(shi)(shi)間內(nei)僅僅使各(ge)組(zu)元在(zai)(zai)那些(xie)相接(jie)觸的(de)點、線和面上達到(dao)或(huo)(huo)趨近原(yuan)(yuan)子(zi)級距離，并且(qie)終(zhong)得到(dao)的(de)只是各(ge)組(zu)元分(fen)(fen)布十分(fen)(fen)均勻的(de)混合(he)物(wu)或(huo)(huo)復合(he)物(wu)。當球(qiu)(qiu)磨時(shi)(shi)間非(fei)常長(chang)時(shi)(shi)，在(zai)(zai)某些(xie)體(ti)系中也可通過固態(tai)擴散，使各(ge)組(zu)元達到(dao)原(yuan)(yuan)子(zi)間結合(he)而形(xing)成合(he)金或(huo)(huo)化合(he)物(wu)。

　　產品選型

　　gao能(neng)球(qiu)磨(mo)(mo)機(ji)的(de)選(xuan)型需(xu)(xu)(xu)具備幾個條件，速度(du)bi須符合達到(dao)(dao)yi定高速，按國內(nei)2L行星球(qiu)磨(mo)(mo)機(ji)來計算，行星主盤直徑需(xu)(xu)(xu)達到(dao)(dao)36cm，公轉(zhuan)轉(zhuan)速需(xu)(xu)(xu)達到(dao)(dao)360r/min，自轉(zhuan)轉(zhuan)速需(xu)(xu)(xu)達到(dao)(dao)720r/min，低于此轉(zhuan)速樣品很難得(de)(de)到(dao)(dao)強(qiang)撞(zhuang)擊力，無法得(de)(de)到(dao)(dao)大量的(de)動能(neng)，樣品無法得(de)(de)到(dao)(dao)gao能(neng)球(qiu)磨(mo)(mo).我公司(si)每個型號球(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)與(yu)介子材質(zhi)則(ze)選(xuan)擇如下，不銹鋼(gang)球(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，氧(yang)化鋯球(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，剛玉球(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，硬質(zhi)合金(jin)(jin)球(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，真空氣氛保護球(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，氧(yang)化鋯球(qiu)，不銹鋼(gang)球(qiu)，硬質(zhi)合金(jin)(jin)球(qiu)，其他如瑪(ma)瑙，尼龍，聚(ju)氨酯，聚(ju)四氟都無法做得(de)(de)到(dao)(dao)gao能(neng)球(qiu)磨(mo)(mo).

　　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(huo)者不(bu)銹(xiu)鋼真空手套(tao)箱使(shi)用(yong)，du絕前處理與后處理樣(yang)品(pin)接(jie)觸空氣.

　　應用領域

　　米淇機(ji)械合金(jin)化(hua)行星式(shi)球(qiu)磨機(ji)，應用領域有：納米材(cai)料(liao)(liao)、MLCC、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鋅粉料(liao)(liao)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鈷粉料(liao)(liao)、Ni-Zn鐵氧(yang)(yang)(yang)體、Mn-Zn鐵氧(yang)(yang)(yang)體化(hua)學品(pin)、催化(hua)劑(ji)、建筑(zhu)材(cai)料(liao)(liao)礦物及冶(ye)金(jin)及金(jin)屬電(dian)子合金(jin)、煤礦、焦炭、鐵礦石、金(jin)屬氧(yang)(yang)(yang)化(hua)物、石英、次寶石、礦渣、磁性(xing)材(cai)料(liao)(liao)、鈷酸(suan)鋰、錳酸(suan)鋰、催化(hua)劑(ji)、熒光粉、長余輝發光粉、稀(xi)土拋光粉、電(dian)子玻璃粉、燃料(liao)(liao)電(dian)池、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)鋅壓(ya)敏電(dian)阻等等。

　　響(xiang)影(ying)響(xiang)機械合金(jin)化的因素

　　機(ji)械(xie)合(he)金化(hua)是一個復雜的過(guo)程，因此要獲得理想的相和(he)微觀結(jie)構，就需要優化(hua)設計一系列的影響參(can)(can)數。下面列舉(ju)一些對機(ji)械(xie)合(he)金化(hua)結(jie)果(guo)有重大影響的參(can)(can)數。

　　1).研磨裝置

　　研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)類型(xing)生產機械合金化粉(fen)末(mo)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)裝置是多(duo)種(zhong)多(duo)樣的(de)(de)(de)，如(ru)(ru)：行(xing)星(xing)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、振動磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、攪拌(ban)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)等(deng)。它(ta)們(men)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)能量、研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效率、物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)污(wu)染程度(du)以及研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)介質(zhi)與研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐內(nei)壁(bi)的(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)各不(bu)相(xiang)同，故對研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)結果起著至關重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)及形狀(zhuang)對研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)結果有重(zhong)要(yao)影(ying)響(xiang)。在過程中，研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)介質(zhi)對研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)容器內(nei)壁(bi)的(de)(de)(de)撞擊和摩擦(ca)作(zuo)用(yong)會使研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)容器內(nei)壁(bi)的(de)(de)(de)部分材料(liao)(liao)脫落而進入研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)物料(liao)(liao)中造成污(wu)染。常用(yong)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)通(tong)常為淬火鋼(gang)(gang)(gang)、工具(ju)鋼(gang)(gang)(gang)、不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)、P>K>5或(huo)P>;內(nei)襯淬火鋼(gang)(gang)(gang)、硬質(zhi)合金等(deng)。有時為了te殊的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)而選用(yong)te殊的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)，例(li)如(ru)(ru)：研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)物料(liao)(liao)中含有銅或(huo)鈦(tai)時，為了減少污(wu)染而選用(yong)銅或(huo)鈦(tai)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐。

　　2).研磨速度

　　研磨(mo)機的(de)轉速越高，就會(hui)(hui)有越多的(de)能量傳遞給研磨(mo)物料。另一方面，轉速過(guo)(guo)高會(hui)(hui)使研磨(mo)系統溫升過(guo)(guo)快(kuai)，溫度過(guo)(guo)高，有時這是不利的(de)，例如較高的(de)溫度可能會(hui)(hui)導致在過(guo)(guo)程中(zhong)需(xu)要(yao)形成的(de)過(guo)(guo)飽和固溶體、非晶相(xiang)或其它亞穩態相(xiang)的(de)分(fen)解。

　　3).研磨時間

　　研(yan)磨時間(jian)是(shi)影響結果(guo)的(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素之(zhi)一(yi)(yi)。在yi定(ding)的(de)(de)(de)條件下，隨著研(yan)磨的(de)(de)(de)進程(cheng)，合金化程(cheng)度(du)會(hui)越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高(gao)，顆粒(li)尺寸會(hui)逐漸減(jian)小(xiao)而后形成(cheng)一(yi)(yi)個(ge)穩定(ding)的(de)(de)(de)平衡(heng)態，即顆粒(li)的(de)(de)(de)冷焊和(he)破(po)碎達到一(yi)(yi)動態平衡(heng)，此時顆粒(li)尺寸不再發生變(bian)化。但另一(yi)(yi)方(fang)面，研(yan)磨時間(jian)越(yue)(yue)長造成(cheng)的(de)(de)(de)污染(ran)也就越(yue)(yue)嚴重。因(yin)此，理想研(yan)磨時間(jian)要(yao)根據所(suo)需的(de)(de)(de)結果(guo)，通過試驗綜合確定(ding)。

　　4).研磨介質

　　選擇研(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)(zhi)時不僅要(yao)(yao)像研(yan)磨(mo)(mo)罐那樣考(kao)慮其材料(liao)和形狀如(ru)(ru)球狀、棒(bang)狀等，還要(yao)(yao)考(kao)慮其密度以及尺寸的(de)(de)大(da)小和分布(bu)等，球磨(mo)(mo)介質(zhi)(zhi)要(yao)(yao)有適當的(de)(de)密度和尺寸以便(bian)對研(yan)磨(mo)(mo)物(wu)料(liao)產生足夠(gou)的(de)(de)沖擊，這些對完成的(de)(de)產物(wu)都有著直(zhi)接的(de)(de)影響，例如(ru)(ru)研(yan)磨(mo)(mo)Ti-Al混合(he)粉末時，若采用(yong)直(zhi)徑為15mm的(de)(de)磨(mo)(mo)球，之后可得(de)到(dao)固溶(rong)體，而(er)若采用(yong)直(zhi)徑為25的(de)(de)磨(mo)(mo)球，在同樣的(de)(de)條件下即使研(yan)磨(mo)(mo)更長的(de)(de)時間也得(de)不到(dao)Ti-Al 固溶(rong)體。

　　5).球料比

　　球(qiu)料(liao)比(bi)指的(de)是研(yan)磨介質與(yu)研(yan)磨物料(liao)的(de)重量比(bi)，通常研(yan)磨介質是球(qiu)狀的(de)，故稱球(qiu)料(liao)比(bi)。試驗研(yan)究用的(de)球(qiu)料(liao)比(bi)在1：1～200：1范圍內，大(da)多數(shu)情況下為10：1左右。當做小量生產或試驗時，這一比(bi)例可高達50:1甚(shen)至100:1。

　　6).充填率

　　研(yan)(yan)磨介(jie)質(zhi)充填(tian)率指(zhi)的(de)(de)(de)是研(yan)(yan)磨介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)總體積(ji)占(zhan)研(yan)(yan)磨罐(guan)的(de)(de)(de)容積(ji)的(de)(de)(de)百(bai)(bai)分(fen)率 ，研(yan)(yan)磨物(wu)(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)充填(tian)率指(zhi)的(de)(de)(de)是研(yan)(yan)磨物(wu)(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)(de)松(song)散容積(ji)占(zhan)研(yan)(yan)磨介(jie)質(zhi)之間(jian)空隙的(de)(de)(de)百(bai)(bai)分(fen)率。若充填(tian)率過小，則會使(shi)生(sheng)產(chan)(chan)率低下;若過高，則沒(mei)有足夠的(de)(de)(de)空間(jian)使(shi)研(yan)(yan)磨介(jie)質(zhi)和物(wu)(wu)料(liao)(liao)充分(fen)運動，以至于產(chan)(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)沖擊較小，而不利于合金化進程。一(yi)般來說，研(yan)(yan)磨介(jie)質(zhi)充填(tian)率在60%-80%之間(jian) ，物(wu)(wu)料(liao)(liao)充填(tian)率在bai分(fen)百(bai)(bai)-130%之間(jian)。

　　7).氣體環境

　　機(ji)(ji)械(xie)合(he)金(jin)化(hua)(hua)是一(yi)個復雜的(de)(de)(de)固相反應過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)，球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)氛圍、球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)強(qiang)度、球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)(shi)間(jian)等(deng)(deng)(deng)任意一(yi)個參數的(de)(de)(de)變化(hua)(hua)都會(hui)(hui)影響(xiang)合(he)金(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)甚至完成(cheng)的(de)(de)(de)產物。在機(ji)(ji)械(xie)合(he)金(jin)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中，由于球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)與(yu)(yu)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)、球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)與(yu)(yu)罐之間(jian)的(de)(de)(de)撞擊，機(ji)(ji)械(xie)能(neng)轉換成(cheng)熱能(neng)，使得(de)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)罐內的(de)(de)(de)溫度升得(de)很高。同(tong)時(shi)(shi)，合(he)金(jin)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中往往發(fa)生(sheng)粒子(zi)的(de)(de)(de)細化(hua)(hua)，并引入缺陷，自由能(neng)升高，很容易與(yu)(yu)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)氛圍中的(de)(de)(de)氧等(deng)(deng)(deng)發(fa)生(sheng)反應，因此一(yi)般(ban)機(ji)(ji)械(xie)合(he)金(jin)化(hua)(hua)過(guo)(guo)程(cheng)(cheng)中均(jun)以(yi)惰(duo)性(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)，如(ru)氬氣(qi)(qi)等(deng)(deng)(deng)為保護氣(qi)(qi)體(ti)。球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)氣(qi)(qi)氛不同(tong)，會(hui)(hui)對合(he)金(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)反應方式(shi)、完成(cheng)的(de)(de)(de)產物以(yi)及性(xing)(xing)質(zhi)等(deng)(deng)(deng)造成(cheng)顯著影。研磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)環境是產生(sheng)污染的(de)(de)(de)一(yi)個重要因素(su)，因此，一(yi)般(ban)在真空或惰(duo)性(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)保護下(xia)進(jin)行。但有(you)時(shi)(shi)為了(le)te殊的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)，也需要在te殊的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)環境下(xia)研磨(mo)(mo)(mo)，例如(ru)當需要有(you)相應的(de)(de)(de)氮化(hua)(hua)物或氫化(hua)(hua)物生(sheng)成(cheng)時(shi)(shi)，可能(neng)會(hui)(hui)在氮氣(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)環境下(xia)進(jin)行研磨(mo)(mo)(mo)。

　　8).過程控制(zhi)劑

　　在機械合(he)(he)金化過程中粉末存(cun)在著嚴重(zhong)的團聚、結塊(kuai)和粘壁現象(xiang)大(da)大(da)阻礙(ai)了機械合(he)(he)金化的進程。為(wei)此(ci)，常(chang)在過程中添加過程控(kong)制劑，如硬脂(zhi)酸、固體石蠟、液體酒精和四氯化碳(tan)等，以降低粉末的團聚、粘球、粘壁以及(ji)研(yan)磨介質與(yu)研(yan)磨容器內壁的磨損(sun)，可以較好地控(kong)制粉末的成分和提高(gao)出粉率(lv)。

　　9).研磨溫度

　　無論(lun)MA完成的(de)(de)產(chan)物是固溶體、金屬間化合物、納米晶(jing)、還(huan)是非(fei)晶(jing)相都(dou)涉及到擴散問(wen)題(ti)，而擴散又受(shou)到研磨溫度的(de)(de)影響(xiang)(xiang)，故溫度也是MA的(de)(de)一個(ge)重(zhong)要影響(xiang)(xiang)因(yin)素(su)，例如 Ni-50%Zr粉末系統(tong)在(zai)振動球磨時當在(zai)液氮(dan)冷卻(que)下(xia)研磨15h沒發(fa)現非(fei)晶(jing)相的(de)(de)形成;而在(zai)200oC下(xia)研磨則發(fa)現粉末物料wan全非(fei)晶(jing)化;室(shi)溫下(xia)研磨時，則實現部(bu)分非(fei)晶(jing)化。

　　上述各(ge)因素并不是相(xiang)互獨(du)立(li)的，例如(ru)理想研磨時間依賴于研磨類型、介(jie)質(zhi)尺寸(cun)、研磨溫度以及球料比等(deng)。

　　機(ji)械合(he)(he)金(jin)(jin)化合(he)(he)成高熔點合(he)(he)金(jin)(jin)或金(jin)(jin)屬間(jian)化合(he)(he)物時(shi)具有如(ru)下優(you)點：避開普通冶金(jin)(jin)方法的高溫熔化、凝固過程，在室溫下實現合(he)(he)金(jin)(jin)化，得到均勻的具有精細(xi)結構的合(he)(he)金(jin)(jin)，且(qie)產(chan)量較(jiao)高，因(yin)而(er)已(yi)成為生產(chan)常規(gui)手段難(nan)以制備的合(he)(he)金(jin)(jin)及新材料的好方法。