工作原理

　　在研磨載體的(de)幾(ji)何結構和te殊運(yun)動方式的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，研磨介質與樣(yang)品直接(jie)所產生的(de)高頻率、高強度(du)的(de)碰撞、剪切、摩擦，使(shi)得樣(yang)品達到極其(qi)優良的(de)研磨效(xiao)果，具有處理速度(du)快(kuai)，出(chu)樣(yang)粒(li)度(du)小、均勻、一致(zhi)等特(te)點。

　　產品概述

　　高neng球磨機和行星球磨機的(de)工(gong)作原理一(yi)(yi)致，都是通過離(li)心力(li)推動(dong)(dong)(dong)球(qiu)罐(guan)磨(mo)罐(guan)的(de)介(jie)子與(yu)物料產(chan)生(sheng)(sheng)碰撞及研磨(mo)，研磨(mo)罐(guan)中的(de)球(qiu)在與(yu)研磨(mo)罐(guan)一(yi)(yi)起運動(dong)(dong)(dong)時(shi)受到Coriolis力(li)(自(zi)轉偏(pian)向(xiang)(xiang)力(li))的(de)疊(die)加影響。這樣(yang)研磨(mo)球(qiu)的(de)運動(dong)(dong)(dong)產(chan)生(sheng)(sheng)了gao能來破(po)碎(sui)樣(yang)品。作用(yong)在研磨(mo)罐(guan)上的(de)離(li)心力(li)帶動(dong)(dong)(dong)研磨(mo)球(qiu)沿轉動(dong)(dong)(dong)的(de)方(fang)向(xiang)(xiang)運動(dong)(dong)(dong)。由于研磨(mo)罐(guan)內壁(bi)和球(qiu)的(de)速度不同，樣(yang)品和罐(guan)壁(bi)產(chan)生(sheng)(sheng)強摩(mo)擦(ca)力(li)和撞擊(ji)作用(yong)，釋放出(chu)大(da)量的(de)動(dong)(dong)(dong)能。這種撞擊(ji)和摩(mo)擦(ca)作用(yong)的(de)組合使得行星式(shi)球(qiu)磨(mo)儀研磨(mo)時(shi)的(de)粉碎(sui)度極gao，促成另(ling)一(yi)(yi)個實(shi)驗結果“機(ji)械(xie)合金化”.

　　機械合金(jin)化是(shi)指金(jin)屬或(huo)合金(jin)粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)在機械合金(jin)化行星式球磨機中通過粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)顆粒與磨球之間長(chang)時(shi)間激烈地沖擊、碰撞(zhuang)，使粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)顆粒反(fan)復產(chan)生(sheng)冷焊、斷裂，導致粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)顆粒中原子(zi)擴散，從而獲得合金(jin)化粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)的一種粉(fen)(fen)(fen)末(mo)(mo)制備技術。

　　機(ji)械合(he)金(jin)(jin)化粉(fen)末并(bing)非像金(jin)(jin)屬或(huo)合(he)金(jin)(jin)熔(rong)鑄(zhu)后形(xing)成的(de)(de)(de)合(he)金(jin)(jin)材料(liao)那樣，各(ge)組元(yuan)(yuan)之(zhi)間(jian)充分達到(dao)原子(zi)間(jian)結合(he)，形(xing)成均勻(yun)的(de)(de)(de)固溶體(ti)或(huo)化合(he)物。在大多數情況下，在有限的(de)(de)(de)球磨(mo)時(shi)間(jian)內(nei)僅僅使各(ge)組元(yuan)(yuan)在那些相接觸的(de)(de)(de)點、線和面上達到(dao)或(huo)趨近原子(zi)級距離，并(bing)且終得到(dao)的(de)(de)(de)只是各(ge)組元(yuan)(yuan)分布十分均勻(yun)的(de)(de)(de)混合(he)物或(huo)復合(he)物。當(dang)球磨(mo)時(shi)間(jian)非常長時(shi)，在某(mou)些體(ti)系(xi)中也可(ke)通過固態(tai)擴散，使各(ge)組元(yuan)(yuan)達到(dao)原子(zi)間(jian)結合(he)而形(xing)成合(he)金(jin)(jin)或(huo)化合(he)物。

　　產品選型

　　gao能(neng)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)機的(de)選(xuan)型(xing)需(xu)(xu)(xu)具(ju)備幾個(ge)條件，速度bi須符合達到(dao)yi定高速，按國內2L行星(xing)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)機來計算，行星(xing)主盤直徑需(xu)(xu)(xu)達到(dao)36cm，公轉轉速需(xu)(xu)(xu)達到(dao)360r/min，自轉轉速需(xu)(xu)(xu)達到(dao)720r/min，低于此轉速樣(yang)品很難得到(dao)強(qiang)撞(zhuang)擊力，無(wu)法得到(dao)大量的(de)動(dong)能(neng)，樣(yang)品無(wu)法得到(dao)gao能(neng)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo).我(wo)公司(si)每個(ge)型(xing)號(hao)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)與(yu)介(jie)子(zi)材質(zhi)則選(xuan)擇如(ru)下(xia)，不銹鋼球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，氧(yang)化鋯(gao)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，剛玉(yu)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，硬(ying)質(zhi)合金(jin)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，真空氣氛保護球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)罐(guan)(guan)，氧(yang)化鋯(gao)球(qiu)(qiu)(qiu)，不銹鋼球(qiu)(qiu)(qiu)，硬(ying)質(zhi)合金(jin)球(qiu)(qiu)(qiu)，其他(ta)如(ru)瑪(ma)瑙，尼龍(long)，聚氨酯，聚四(si)氟(fu)都(dou)無(wu)法做得到(dao)gao能(neng)球(qiu)(qiu)(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者不銹(xiu)鋼真空手(shou)套箱使用，du絕前處理(li)(li)與(yu)后處理(li)(li)樣品接觸空氣.

　　應用領域

　　米(mi)淇機械合金化(hua)(hua)行星式球磨機，應(ying)用領域有：納米(mi)材料(liao)、MLCC、氧(yang)化(hua)(hua)鋅粉(fen)料(liao)、氧(yang)化(hua)(hua)鈷粉(fen)料(liao)、Ni-Zn鐵氧(yang)體、Mn-Zn鐵氧(yang)體化(hua)(hua)學品、催化(hua)(hua)劑、建(jian)筑材料(liao)礦(kuang)物及(ji)冶(ye)金及(ji)金屬(shu)電子(zi)合金、煤礦(kuang)、焦炭、鐵礦(kuang)石(shi)、金屬(shu)氧(yang)化(hua)(hua)物、石(shi)英(ying)、次寶石(shi)、礦(kuang)渣、磁性材料(liao)、鈷酸鋰(li)、錳酸鋰(li)、催化(hua)(hua)劑、熒光粉(fen)、長余輝發光粉(fen)、稀(xi)土拋光粉(fen)、電子(zi)玻(bo)璃粉(fen)、燃料(liao)電池、氧(yang)化(hua)(hua)鋅壓(ya)敏電阻等等。

　　響影(ying)響機(ji)械合金化(hua)的(de)因(yin)素

　　機械合金(jin)化是一個復雜的(de)過程，因(yin)此要獲得(de)理想的(de)相和微觀(guan)結(jie)構，就(jiu)需要優化設計一系(xi)列(lie)的(de)影響參(can)數。下面列(lie)舉一些對機械合金(jin)化結(jie)果有重大影響的(de)參(can)數。

　　1).研磨裝置

　　研(yan)(yan)(yan)磨(mo)類型(xing)生產(chan)機械合金化(hua)粉末的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)裝置是多種多樣的(de)(de)(de)，如(ru)：行(xing)星磨(mo)、振動磨(mo)、攪拌(ban)磨(mo)等。它們的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)能量、研(yan)(yan)(yan)磨(mo)效率、物料(liao)(liao)的(de)(de)(de)污(wu)染(ran)程度以及研(yan)(yan)(yan)磨(mo)介質與研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)(guan)內(nei)壁的(de)(de)(de)力(li)的(de)(de)(de)作用各不相(xiang)同，故對(dui)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)結果起著至(zhi)關重(zhong)要(yao)(yao)的(de)(de)(de)影響。研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)及形狀對(dui)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)結果有(you)重(zhong)要(yao)(yao)影響。在過程中，研(yan)(yan)(yan)磨(mo)介質對(dui)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)容(rong)器內(nei)壁的(de)(de)(de)撞擊和摩擦作用會使研(yan)(yan)(yan)磨(mo)容(rong)器內(nei)壁的(de)(de)(de)部分材(cai)料(liao)(liao)脫落而(er)(er)進(jin)入(ru)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)物料(liao)(liao)中造成(cheng)污(wu)染(ran)。常(chang)用的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)通常(chang)為(wei)淬火(huo)鋼(gang)、工具鋼(gang)、不銹鋼(gang)、P>K>5或P>;內(nei)襯淬火(huo)鋼(gang)、硬質合金等。有(you)時為(wei)了te殊的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)而(er)(er)選用te殊的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)(liao)，例如(ru)：研(yan)(yan)(yan)磨(mo)物料(liao)(liao)中含有(you)銅或鈦時，為(wei)了減少污(wu)染(ran)而(er)(er)選用銅或鈦研(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)(guan)。

　　2).研磨速度

　　研(yan)磨機(ji)的(de)轉速越高(gao)，就(jiu)會有越多(duo)的(de)能量傳(chuan)遞給研(yan)磨物料。另一方面(mian)，轉速過(guo)高(gao)會使研(yan)磨系統溫(wen)升(sheng)過(guo)快，溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)，有時這是不利的(de)，例如較高(gao)的(de)溫(wen)度(du)可能會導致在(zai)過(guo)程中需要形(xing)成的(de)過(guo)飽和(he)固溶(rong)體(ti)、非晶相或其(qi)它亞穩態相的(de)分解。

　　3).研磨時間

　　研磨(mo)時(shi)間是(shi)影響結(jie)果(guo)的(de)重要因(yin)素之一。在yi定(ding)(ding)的(de)條件下，隨(sui)著研磨(mo)的(de)進程，合(he)金化程度(du)會(hui)(hui)越(yue)來越(yue)高，顆粒尺寸會(hui)(hui)逐漸減(jian)小而后形成一個穩定(ding)(ding)的(de)平(ping)衡態，即顆粒的(de)冷焊(han)和破碎達(da)到(dao)一動(dong)態平(ping)衡，此(ci)時(shi)顆粒尺寸不再發生變化。但(dan)另一方面，研磨(mo)時(shi)間越(yue)長造成的(de)污染也就越(yue)嚴重。因(yin)此(ci)，理想研磨(mo)時(shi)間要根據所需的(de)結(jie)果(guo)，通過試驗綜合(he)確定(ding)(ding)。

　　4).研磨介質

　　選(xuan)擇研(yan)(yan)磨(mo)介質時不僅(jin)要像研(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)那樣考慮其材料和形狀如球狀、棒狀等(deng)，還(huan)要考慮其密(mi)度(du)以及尺(chi)寸的(de)(de)(de)(de)大小和分(fen)布等(deng)，球磨(mo)介質要有適當的(de)(de)(de)(de)密(mi)度(du)和尺(chi)寸以便對(dui)研(yan)(yan)磨(mo)物料產生足夠的(de)(de)(de)(de)沖(chong)擊(ji)，這些(xie)對(dui)完成的(de)(de)(de)(de)產物都有著直(zhi)接的(de)(de)(de)(de)影響，例如研(yan)(yan)磨(mo)Ti-Al混合(he)粉(fen)末時，若采(cai)用直(zhi)徑為(wei)15mm的(de)(de)(de)(de)磨(mo)球，之后可(ke)得(de)到(dao)固溶(rong)體(ti)，而若采(cai)用直(zhi)徑為(wei)25的(de)(de)(de)(de)磨(mo)球，在同樣的(de)(de)(de)(de)條件(jian)下即(ji)使研(yan)(yan)磨(mo)更長的(de)(de)(de)(de)時間(jian)也得(de)不到(dao)Ti-Al 固溶(rong)體(ti)。

　　5).球料比

　　球料比指的(de)是研(yan)(yan)磨介(jie)質與研(yan)(yan)磨物料的(de)重量(liang)比，通常研(yan)(yan)磨介(jie)質是球狀的(de)，故稱球料比。試驗研(yan)(yan)究用的(de)球料比在(zai)1：1～200：1范圍內(nei)，大多數情況(kuang)下為10：1左右(you)。當做小量(liang)生(sheng)產或試驗時，這(zhe)一(yi)比例可高(gao)達50:1甚(shen)至100:1。

　　6).充填率

　　研(yan)磨介(jie)質充填率(lv)指的(de)(de)是研(yan)磨介(jie)質的(de)(de)總體積占研(yan)磨罐的(de)(de)容積的(de)(de)百分(fen)率(lv) ，研(yan)磨物(wu)(wu)(wu)料(liao)的(de)(de)充填率(lv)指的(de)(de)是研(yan)磨物(wu)(wu)(wu)料(liao)的(de)(de)松散容積占研(yan)磨介(jie)質之間(jian)空隙的(de)(de)百分(fen)率(lv)。若充填率(lv)過小，則會使(shi)生(sheng)產(chan)率(lv)低下;若過高，則沒有足夠(gou)的(de)(de)空間(jian)使(shi)研(yan)磨介(jie)質和物(wu)(wu)(wu)料(liao)充分(fen)運動，以至于(yu)(yu)產(chan)生(sheng)的(de)(de)沖(chong)擊較(jiao)小，而不利于(yu)(yu)合(he)金化進(jin)程。一般來說(shuo)，研(yan)磨介(jie)質充填率(lv)在60%-80%之間(jian) ，物(wu)(wu)(wu)料(liao)充填率(lv)在bai分(fen)百-130%之間(jian)。

　　7).氣體環境

　　機(ji)械(xie)合(he)金化是一(yi)個(ge)復雜的(de)(de)(de)(de)(de)固相反(fan)應(ying)過(guo)(guo)程，球磨氛圍(wei)(wei)、球磨強度(du)、球磨時間(jian)(jian)等(deng)任意一(yi)個(ge)參數的(de)(de)(de)(de)(de)變化都會影(ying)響(xiang)合(he)金化的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程甚至完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)。在(zai)機(ji)械(xie)合(he)金化過(guo)(guo)程中，由(you)(you)于球與球、球與罐(guan)之間(jian)(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)撞(zhuang)擊，機(ji)械(xie)能轉換成(cheng)熱能，使得球磨罐(guan)內的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)升得很高(gao)。同時，合(he)金化過(guo)(guo)程中往往發(fa)生(sheng)粒子的(de)(de)(de)(de)(de)細化，并引入缺陷，自由(you)(you)能升高(gao)，很容易與球磨氛圍(wei)(wei)中的(de)(de)(de)(de)(de)氧等(deng)發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)，因此一(yi)般機(ji)械(xie)合(he)金化過(guo)(guo)程中均以(yi)惰性(xing)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)，如(ru)氬氣(qi)(qi)(qi)等(deng)為保(bao)護氣(qi)(qi)(qi)體(ti)。球磨氣(qi)(qi)(qi)氛不同，會對合(he)金化的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)方式、完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)以(yi)及性(xing)質等(deng)造成(cheng)顯著影(ying)。研(yan)(yan)磨的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)環(huan)境是產(chan)(chan)生(sheng)污染的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)個(ge)重要因素(su)，因此，一(yi)般在(zai)真空或(huo)惰性(xing)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)保(bao)護下進行。但有時為了te殊的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)，也需要在(zai)te殊的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)環(huan)境下研(yan)(yan)磨，例如(ru)當需要有相應(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)氮化物(wu)(wu)(wu)或(huo)氫化物(wu)(wu)(wu)生(sheng)成(cheng)時，可(ke)能會在(zai)氮氣(qi)(qi)(qi)或(huo)氫氣(qi)(qi)(qi)環(huan)境下進行研(yan)(yan)磨。

　　8).過(guo)程控制(zhi)劑(ji)

　　在(zai)機械合(he)金(jin)化(hua)(hua)過程中(zhong)粉(fen)末存在(zai)著嚴重的(de)(de)團聚(ju)、結塊和(he)粘(zhan)(zhan)壁(bi)現象(xiang)大大阻礙了機械合(he)金(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)進程。為此，常在(zai)過程中(zhong)添加過程控(kong)制劑，如硬脂(zhi)酸、固體(ti)石蠟、液體(ti)酒精和(he)四氯化(hua)(hua)碳(tan)等(deng)，以降低粉(fen)末的(de)(de)團聚(ju)、粘(zhan)(zhan)球(qiu)、粘(zhan)(zhan)壁(bi)以及研(yan)磨介質與研(yan)磨容器內壁(bi)的(de)(de)磨損，可以較好(hao)地(di)控(kong)制粉(fen)末的(de)(de)成分和(he)提(ti)高出粉(fen)率。

　　9).研磨溫度

　　無(wu)論MA完成的(de)產物(wu)是固溶(rong)體(ti)、金屬間(jian)化合(he)物(wu)、納米晶、還是非(fei)晶相都涉及(ji)到(dao)擴散問題，而擴散又受到(dao)研(yan)磨溫(wen)度的(de)影響，故溫(wen)度也是MA的(de)一個重要影響因素，例(li)如 Ni-50%Zr粉(fen)末系統在振(zhen)動球磨時(shi)當(dang)在液氮(dan)冷卻下(xia)研(yan)磨15h沒發(fa)現非(fei)晶相的(de)形(xing)成;而在200oC下(xia)研(yan)磨則發(fa)現粉(fen)末物(wu)料wan全非(fei)晶化;室溫(wen)下(xia)研(yan)磨時(shi)，則實現部分非(fei)晶化。

　　上述各因素(su)并不(bu)是(shi)相互獨立的，例(li)如理想研(yan)磨時間依(yi)賴于(yu)研(yan)磨類型、介質(zhi)尺寸、研(yan)磨溫(wen)度(du)以(yi)及球料比等。

　　機械合(he)金(jin)化合(he)成高熔點(dian)合(he)金(jin)或(huo)金(jin)屬(shu)間(jian)化合(he)物時(shi)具有(you)如下優點(dian)：避開普通冶(ye)金(jin)方法的(de)(de)(de)高溫熔化、凝固(gu)過程，在室溫下實現合(he)金(jin)化，得到均(jun)勻的(de)(de)(de)具有(you)精細結(jie)構的(de)(de)(de)合(he)金(jin)，且產(chan)量(liang)較高，因而已成為生產(chan)常規手(shou)段難(nan)以制備的(de)(de)(de)合(he)金(jin)及(ji)新材(cai)料的(de)(de)(de)好方法。