工作原理

　　在研(yan)(yan)磨(mo)載體的(de)幾(ji)何結構和te殊運動方式的(de)作用下，研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質與樣(yang)品直(zhi)接所(suo)產生的(de)高頻率(lv)、高強度(du)的(de)碰撞(zhuang)、剪切、摩擦，使(shi)得樣(yang)品達到極(ji)其優良的(de)研(yan)(yan)磨(mo)效果，具(ju)有(you)處理速度(du)快(kuai)，出(chu)樣(yang)粒度(du)小、均勻、一(yi)致(zhi)等(deng)特點(dian)。

　　產品概述

　　高neng球磨機和行星球磨機的(de)(de)(de)(de)工作原(yuan)理一(yi)致，都(dou)是通過(guo)離心(xin)力(li)(li)推動(dong)球(qiu)罐(guan)(guan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)介(jie)子與(yu)物料產(chan)生(sheng)碰撞(zhuang)及研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)，研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)中的(de)(de)(de)(de)球(qiu)在與(yu)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)一(yi)起(qi)運動(dong)時(shi)受到(dao)Coriolis力(li)(li)(自(zi)轉偏向(xiang)力(li)(li))的(de)(de)(de)(de)疊加影響。這(zhe)樣(yang)(yang)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)運動(dong)產(chan)生(sheng)了gao能來破碎樣(yang)(yang)品。作用(yong)在研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)上的(de)(de)(de)(de)離心(xin)力(li)(li)帶(dai)動(dong)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)球(qiu)沿轉動(dong)的(de)(de)(de)(de)方向(xiang)運動(dong)。由于研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)內壁和(he)球(qiu)的(de)(de)(de)(de)速度不同，樣(yang)(yang)品和(he)罐(guan)(guan)壁產(chan)生(sheng)強摩擦力(li)(li)和(he)撞(zhuang)擊作用(yong)，釋放(fang)出大(da)量的(de)(de)(de)(de)動(dong)能。這(zhe)種撞(zhuang)擊和(he)摩擦作用(yong)的(de)(de)(de)(de)組(zu)合使得行星式球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)儀研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)的(de)(de)(de)(de)粉(fen)碎度極gao，促成另一(yi)個實(shi)驗結果(guo)“機械合金化”.

　　機(ji)(ji)械合金(jin)化(hua)是(shi)指金(jin)屬或合金(jin)粉(fen)(fen)末(mo)在機(ji)(ji)械合金(jin)化(hua)行(xing)星式球磨(mo)機(ji)(ji)中(zhong)(zhong)通(tong)過粉(fen)(fen)末(mo)顆粒與磨(mo)球之(zhi)間長時(shi)間激烈地沖擊、碰(peng)撞，使(shi)粉(fen)(fen)末(mo)顆粒反復產生冷焊、斷裂，導致粉(fen)(fen)末(mo)顆粒中(zhong)(zhong)原子(zi)擴散，從而獲(huo)得合金(jin)化(hua)粉(fen)(fen)末(mo)的一種粉(fen)(fen)末(mo)制備技術。

　　機(ji)械合(he)(he)(he)金(jin)化粉末并(bing)非(fei)像金(jin)屬或(huo)(huo)合(he)(he)(he)金(jin)熔鑄后(hou)形(xing)成(cheng)的合(he)(he)(he)金(jin)材料那樣，各(ge)組元之間(jian)充分(fen)達(da)到(dao)原子(zi)間(jian)結(jie)合(he)(he)(he)，形(xing)成(cheng)均勻的固溶體(ti)或(huo)(huo)化合(he)(he)(he)物。在大多數情(qing)況下，在有限(xian)的球磨時(shi)(shi)間(jian)內(nei)僅僅使各(ge)組元在那些(xie)相接(jie)觸的點、線和(he)面(mian)上達(da)到(dao)或(huo)(huo)趨近(jin)原子(zi)級距離，并(bing)且終(zhong)得(de)到(dao)的只(zhi)是(shi)各(ge)組元分(fen)布十分(fen)均勻的混合(he)(he)(he)物或(huo)(huo)復合(he)(he)(he)物。當球磨時(shi)(shi)間(jian)非(fei)常長時(shi)(shi)，在某(mou)些(xie)體(ti)系(xi)中(zhong)也可通過固態(tai)擴散(san)，使各(ge)組元達(da)到(dao)原子(zi)間(jian)結(jie)合(he)(he)(he)而形(xing)成(cheng)合(he)(he)(he)金(jin)或(huo)(huo)化合(he)(he)(he)物。

　　產品選型

　　gao能球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)機的(de)選型需(xu)(xu)具備幾(ji)個條(tiao)件，速(su)度bi須符合達(da)到(dao)(dao)yi定高速(su)，按國內2L行(xing)星球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)機來計(ji)算，行(xing)星主盤直徑需(xu)(xu)達(da)到(dao)(dao)36cm，公(gong)轉(zhuan)(zhuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)需(xu)(xu)達(da)到(dao)(dao)360r/min，自(zi)轉(zhuan)(zhuan)轉(zhuan)(zhuan)速(su)需(xu)(xu)達(da)到(dao)(dao)720r/min，低于此轉(zhuan)(zhuan)速(su)樣品(pin)很難得到(dao)(dao)強撞擊(ji)力，無法得到(dao)(dao)大量的(de)動能，樣品(pin)無法得到(dao)(dao)gao能球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo).我公(gong)司每個型號球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐與介子材質(zhi)則選擇(ze)如下，不銹鋼球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐，氧化鋯(gao)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐，剛玉球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐，硬(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐，真空氣氛保護球(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐，氧化鋯(gao)球(qiu)(qiu)(qiu)，不銹鋼球(qiu)(qiu)(qiu)，硬(ying)質(zhi)合金(jin)(jin)球(qiu)(qiu)(qiu)，其他(ta)如瑪瑙，尼龍，聚(ju)氨酯，聚(ju)四氟都(dou)無法做得到(dao)(dao)gao能球(qiu)(qiu)(qiu)磨(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)鋼真空手套箱使用，du絕前處理與(yu)后處理樣(yang)品接觸空氣.

　　應用領域

　　米淇機(ji)械合(he)金(jin)(jin)化行星(xing)式(shi)球磨機(ji)，應用領域有：納(na)米材(cai)料、MLCC、氧(yang)化鋅粉(fen)(fen)料、氧(yang)化鈷粉(fen)(fen)料、Ni-Zn鐵氧(yang)體、Mn-Zn鐵氧(yang)體化學(xue)品(pin)、催(cui)(cui)化劑(ji)、建筑材(cai)料礦物及冶(ye)金(jin)(jin)及金(jin)(jin)屬電子合(he)金(jin)(jin)、煤礦、焦炭、鐵礦石(shi)、金(jin)(jin)屬氧(yang)化物、石(shi)英(ying)、次寶(bao)石(shi)、礦渣、磁性材(cai)料、鈷酸(suan)鋰、錳酸(suan)鋰、催(cui)(cui)化劑(ji)、熒光(guang)(guang)粉(fen)(fen)、長余輝發光(guang)(guang)粉(fen)(fen)、稀土拋光(guang)(guang)粉(fen)(fen)、電子玻璃粉(fen)(fen)、燃料電池、氧(yang)化鋅壓敏電阻等等。

　　響影響機械合金化的因(yin)素

　　機(ji)械(xie)合金化(hua)是(shi)一個復雜的(de)(de)過程，因此要(yao)獲得(de)理(li)想的(de)(de)相和(he)微(wei)觀結構(gou)，就需要(yao)優化(hua)設計一系列的(de)(de)影(ying)響參數(shu)。下面(mian)列舉一些對機(ji)械(xie)合金化(hua)結果有重大影(ying)響的(de)(de)參數(shu)。

　　1).研磨裝置

　　研磨(mo)(mo)類型生產機械合金(jin)化粉末的(de)(de)研磨(mo)(mo)裝置是多種多樣(yang)的(de)(de)，如：行星磨(mo)(mo)、振動磨(mo)(mo)、攪(jiao)拌磨(mo)(mo)等。它(ta)們的(de)(de)研磨(mo)(mo)能量、研磨(mo)(mo)效率、物(wu)料的(de)(de)污染(ran)(ran)程(cheng)度(du)以(yi)及(ji)研磨(mo)(mo)介(jie)質(zhi)與研磨(mo)(mo)罐內(nei)壁的(de)(de)力的(de)(de)作用(yong)各不(bu)相(xiang)同，故(gu)對(dui)研磨(mo)(mo)結果(guo)起著(zhu)至關重要的(de)(de)影(ying)響(xiang)。研磨(mo)(mo)罐的(de)(de)材料及(ji)形(xing)狀對(dui)研磨(mo)(mo)結果(guo)有重要影(ying)響(xiang)。在過程(cheng)中，研磨(mo)(mo)介(jie)質(zhi)對(dui)研磨(mo)(mo)容器(qi)內(nei)壁的(de)(de)撞擊和(he)摩擦作用(yong)會(hui)使研磨(mo)(mo)容器(qi)內(nei)壁的(de)(de)部分材料脫落而(er)進入研磨(mo)(mo)物(wu)料中造(zao)成污染(ran)(ran)。常用(yong)的(de)(de)研磨(mo)(mo)罐的(de)(de)材料通常為淬(cui)火(huo)鋼(gang)(gang)、工(gong)具鋼(gang)(gang)、不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)、P>K>5或(huo)P>;內(nei)襯淬(cui)火(huo)鋼(gang)(gang)、硬質(zhi)合金(jin)等。有時(shi)為了te殊的(de)(de)目(mu)的(de)(de)而(er)選用(yong)te殊的(de)(de)材料，例如：研磨(mo)(mo)物(wu)料中含有銅或(huo)鈦(tai)時(shi)，為了減少(shao)污染(ran)(ran)而(er)選用(yong)銅或(huo)鈦(tai)研磨(mo)(mo)罐。

　　2).研磨速度

　　研磨機的(de)轉速越(yue)高(gao)，就會(hui)有(you)(you)越(yue)多(duo)的(de)能量傳遞給研磨物料(liao)。另一方面，轉速過(guo)高(gao)會(hui)使研磨系統(tong)溫(wen)升(sheng)過(guo)快，溫(wen)度過(guo)高(gao)，有(you)(you)時(shi)這是不利的(de)，例如較高(gao)的(de)溫(wen)度可能會(hui)導致在(zai)過(guo)程(cheng)中(zhong)需要(yao)形成的(de)過(guo)飽和(he)固溶體(ti)、非晶相或(huo)其它亞(ya)穩態(tai)相的(de)分解。

　　3).研磨時間

　　研(yan)磨(mo)時間是(shi)影響結果的(de)(de)重要因素之一(yi)。在yi定(ding)的(de)(de)條件下，隨著研(yan)磨(mo)的(de)(de)進(jin)程，合金化程度會越來越高(gao)，顆粒尺寸會逐(zhu)漸減小而后形成一(yi)個穩(wen)定(ding)的(de)(de)平衡態，即顆粒的(de)(de)冷焊和破碎達到一(yi)動(dong)態平衡，此(ci)時顆粒尺寸不再發生(sheng)變化。但另一(yi)方面，研(yan)磨(mo)時間越長造成的(de)(de)污染也就越嚴重。因此(ci)，理(li)想(xiang)研(yan)磨(mo)時間要根據所(suo)需的(de)(de)結果，通過試驗綜合確定(ding)。

　　4).研磨介質

　　選(xuan)擇(ze)研(yan)(yan)磨介質時(shi)不僅(jin)要(yao)像(xiang)研(yan)(yan)磨罐那(nei)樣考慮其材料(liao)和形狀如(ru)球(qiu)(qiu)狀、棒狀等，還要(yao)考慮其密(mi)度以及尺寸的(de)大小(xiao)和分布(bu)等，球(qiu)(qiu)磨介質要(yao)有(you)適當的(de)密(mi)度和尺寸以便對(dui)研(yan)(yan)磨物料(liao)產生足夠的(de)沖(chong)擊，這些對(dui)完成的(de)產物都有(you)著直接的(de)影響，例如(ru)研(yan)(yan)磨Ti-Al混合(he)粉末時(shi)，若采用直徑為15mm的(de)磨球(qiu)(qiu)，之(zhi)后可得(de)到固溶(rong)體，而(er)若采用直徑為25的(de)磨球(qiu)(qiu)，在同樣的(de)條件(jian)下即使研(yan)(yan)磨更長的(de)時(shi)間也(ye)得(de)不到Ti-Al 固溶(rong)體。

　　5).球料比

　　球料(liao)比(bi)(bi)指的(de)是(shi)研(yan)(yan)磨介質與研(yan)(yan)磨物料(liao)的(de)重量比(bi)(bi)，通常研(yan)(yan)磨介質是(shi)球狀的(de)，故稱球料(liao)比(bi)(bi)。試驗(yan)研(yan)(yan)究用的(de)球料(liao)比(bi)(bi)在1：1～200：1范圍內，大多(duo)數情況下為10：1左右。當做小量生產或試驗(yan)時，這(zhe)一比(bi)(bi)例可高達50:1甚(shen)至100:1。

　　6).充填率

　　研磨(mo)介(jie)質充(chong)填率(lv)指的是(shi)研磨(mo)介(jie)質的總體積占(zhan)研磨(mo)罐的容(rong)積的百分(fen)率(lv) ，研磨(mo)物(wu)料(liao)的充(chong)填率(lv)指的是(shi)研磨(mo)物(wu)料(liao)的松(song)散容(rong)積占(zhan)研磨(mo)介(jie)質之間(jian)空隙的百分(fen)率(lv)。若(ruo)(ruo)充(chong)填率(lv)過小(xiao)，則會使生(sheng)產率(lv)低(di)下;若(ruo)(ruo)過高，則沒有足夠的空間(jian)使研磨(mo)介(jie)質和物(wu)料(liao)充(chong)分(fen)運動(dong)，以至于產生(sheng)的沖擊較小(xiao)，而不(bu)利于合金化進程。一(yi)般來說，研磨(mo)介(jie)質充(chong)填率(lv)在(zai)60%-80%之間(jian) ，物(wu)料(liao)充(chong)填率(lv)在(zai)bai分(fen)百-130%之間(jian)。

　　7).氣體環境

　　機(ji)(ji)械合金(jin)(jin)化(hua)(hua)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)(de)固相反(fan)(fan)應(ying)過程(cheng)(cheng)，球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)氛(fen)(fen)圍、球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)強度、球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)時(shi)間等(deng)任意(yi)一(yi)(yi)個(ge)參數(shu)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)都會(hui)影(ying)響(xiang)合金(jin)(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)過程(cheng)(cheng)甚至完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)產物。在(zai)(zai)機(ji)(ji)械合金(jin)(jin)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中(zhong)，由(you)于球(qiu)與(yu)(yu)球(qiu)、球(qiu)與(yu)(yu)罐之間的(de)(de)(de)(de)撞擊(ji)，機(ji)(ji)械能轉換成(cheng)熱能，使得球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)罐內的(de)(de)(de)(de)溫(wen)度升得很(hen)高(gao)。同時(shi)，合金(jin)(jin)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中(zhong)往(wang)往(wang)發生粒子的(de)(de)(de)(de)細化(hua)(hua)，并引入缺陷，自由(you)能升高(gao)，很(hen)容易與(yu)(yu)球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)氛(fen)(fen)圍中(zhong)的(de)(de)(de)(de)氧等(deng)發生反(fan)(fan)應(ying)，因(yin)此(ci)一(yi)(yi)般(ban)機(ji)(ji)械合金(jin)(jin)化(hua)(hua)過程(cheng)(cheng)中(zhong)均以(yi)(yi)惰(duo)性(xing)(xing)氣體，如氬(ya)氣等(deng)為保(bao)護氣體。球(qiu)磨(mo)(mo)(mo)氣氛(fen)(fen)不同，會(hui)對合金(jin)(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)反(fan)(fan)應(ying)方式、完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)產物以(yi)(yi)及性(xing)(xing)質等(deng)造(zao)成(cheng)顯著影(ying)。研(yan)磨(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)氣體環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)是(shi)產生污染的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)重要因(yin)素，因(yin)此(ci)，一(yi)(yi)般(ban)在(zai)(zai)真空或惰(duo)性(xing)(xing)氣體保(bao)護下進行。但(dan)有(you)時(shi)為了te殊的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，也需(xu)要在(zai)(zai)te殊的(de)(de)(de)(de)氣體環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)下研(yan)磨(mo)(mo)(mo)，例如當需(xu)要有(you)相應(ying)的(de)(de)(de)(de)氮化(hua)(hua)物或氫化(hua)(hua)物生成(cheng)時(shi)，可能會(hui)在(zai)(zai)氮氣或氫氣環(huan)(huan)境(jing)(jing)(jing)下進行研(yan)磨(mo)(mo)(mo)。

　　8).過程控制劑

　　在機(ji)械(xie)合(he)金(jin)化(hua)過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)粉(fen)末存在著嚴重的(de)(de)(de)團聚、結塊(kuai)和粘(zhan)(zhan)(zhan)壁現(xian)象(xiang)大大阻(zu)礙(ai)了機(ji)械(xie)合(he)金(jin)化(hua)的(de)(de)(de)進程(cheng)。為此(ci)，常在過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)添加過(guo)(guo)程(cheng)控制劑，如硬脂酸、固體(ti)石(shi)蠟、液體(ti)酒精和四氯化(hua)碳等，以(yi)降低粉(fen)末的(de)(de)(de)團聚、粘(zhan)(zhan)(zhan)球、粘(zhan)(zhan)(zhan)壁以(yi)及研磨(mo)介質與研磨(mo)容器(qi)內(nei)壁的(de)(de)(de)磨(mo)損，可以(yi)較(jiao)好地控制粉(fen)末的(de)(de)(de)成分和提高出粉(fen)率。

　　9).研磨溫度

　　無論(lun)MA完成(cheng)的產物是固溶體(ti)、金屬間化合物、納米晶、還是非晶相都涉及到(dao)擴散(san)問題，而(er)擴散(san)又受到(dao)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)溫(wen)度(du)的影響，故(gu)溫(wen)度(du)也(ye)是MA的一個重要(yao)影響因素，例如 Ni-50%Zr粉末(mo)(mo)系統在振動球磨(mo)(mo)時當在液氮冷卻下研(yan)(yan)磨(mo)(mo)15h沒發(fa)現(xian)非晶相的形成(cheng);而(er)在200oC下研(yan)(yan)磨(mo)(mo)則發(fa)現(xian)粉末(mo)(mo)物料wan全非晶化;室溫(wen)下研(yan)(yan)磨(mo)(mo)時，則實現(xian)部分非晶化。

　　上述各因素(su)并不是相互獨(du)立的，例如理想研磨(mo)(mo)時間依賴于研磨(mo)(mo)類型、介質尺(chi)寸(cun)、研磨(mo)(mo)溫度以及球料比等(deng)。

　　機(ji)械(xie)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)化合(he)(he)(he)(he)成(cheng)高熔(rong)點(dian)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)或金(jin)(jin)(jin)屬(shu)間化合(he)(he)(he)(he)物(wu)時(shi)具有(you)如下(xia)優點(dian)：避(bi)開普通(tong)冶金(jin)(jin)(jin)方(fang)(fang)法(fa)的高溫熔(rong)化、凝(ning)固過程，在(zai)室溫下(xia)實現(xian)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)化，得到均勻的具有(you)精(jing)細結構的合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)，且產量較高，因而已成(cheng)為生產常規(gui)手段(duan)難以(yi)制備(bei)的合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)(jin)及新(xin)材料的好方(fang)(fang)法(fa)。