工作原理

　　在研(yan)磨載體的(de)(de)(de)幾(ji)何結(jie)構(gou)和te殊運(yun)動方式(shi)的(de)(de)(de)作用下，研(yan)磨介質與樣品直接所產生的(de)(de)(de)高(gao)頻率、高(gao)強度的(de)(de)(de)碰(peng)撞、剪切、摩(mo)擦，使得樣品達(da)到極其優良的(de)(de)(de)研(yan)磨效果，具有處理速度快，出樣粒(li)度小、均勻、一致等特點。

　　產品概述

　　高neng球磨機和行星球磨機的(de)工作(zuo)原理一致，都是通過離(li)心力推動(dong)球(qiu)罐(guan)磨(mo)罐(guan)的(de)介子(zi)與(yu)物(wu)料(liao)產(chan)生碰撞及(ji)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)中(zhong)的(de)球(qiu)在(zai)與(yu)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)一起運動(dong)時受到Coriolis力(自轉偏向力)的(de)疊(die)加影響。這(zhe)樣(yang)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)球(qiu)的(de)運動(dong)產(chan)生了gao能(neng)來(lai)破(po)碎樣(yang)品。作(zuo)用(yong)(yong)在(zai)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)上的(de)離(li)心力帶(dai)動(dong)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)球(qiu)沿轉動(dong)的(de)方(fang)向運動(dong)。由于研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)罐(guan)內壁(bi)和(he)球(qiu)的(de)速度(du)不(bu)同，樣(yang)品和(he)罐(guan)壁(bi)產(chan)生強摩擦力和(he)撞擊(ji)(ji)作(zuo)用(yong)(yong)，釋放出(chu)大(da)量的(de)動(dong)能(neng)。這(zhe)種撞擊(ji)(ji)和(he)摩擦作(zuo)用(yong)(yong)的(de)組合使得(de)行星式球(qiu)磨(mo)儀研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)時的(de)粉碎度(du)極gao，促成另一個實驗結果“機械合金化(hua)”.

　　機(ji)械合(he)(he)金化(hua)是指(zhi)金屬(shu)或(huo)合(he)(he)金粉(fen)(fen)末在(zai)機(ji)械合(he)(he)金化(hua)行星式球(qiu)磨(mo)機(ji)中通過(guo)粉(fen)(fen)末顆(ke)粒與磨(mo)球(qiu)之間(jian)長時間(jian)激烈(lie)地沖擊、碰撞，使粉(fen)(fen)末顆(ke)粒反復產生(sheng)冷焊、斷裂，導致粉(fen)(fen)末顆(ke)粒中原(yuan)子擴散，從而(er)獲(huo)得合(he)(he)金化(hua)粉(fen)(fen)末的(de)一(yi)種粉(fen)(fen)末制備技術。

　　機械合(he)(he)金(jin)(jin)化粉末并非像金(jin)(jin)屬(shu)或(huo)合(he)(he)金(jin)(jin)熔鑄后(hou)形成(cheng)的合(he)(he)金(jin)(jin)材料那樣，各組元之間(jian)充分(fen)達到原(yuan)(yuan)子間(jian)結合(he)(he)，形成(cheng)均勻的固溶體(ti)(ti)或(huo)化合(he)(he)物(wu)。在大多數(shu)情況下(xia)，在有限的球(qiu)磨時(shi)間(jian)內僅(jin)僅(jin)使各組元在那些(xie)相(xiang)接觸的點、線和面上達到或(huo)趨近(jin)原(yuan)(yuan)子級距離(li)，并且(qie)終得到的只(zhi)是各組元分(fen)布十分(fen)均勻的混(hun)合(he)(he)物(wu)或(huo)復合(he)(he)物(wu)。當(dang)球(qiu)磨時(shi)間(jian)非常長時(shi)，在某些(xie)體(ti)(ti)系中也可(ke)通(tong)過固態(tai)擴散，使各組元達到原(yuan)(yuan)子間(jian)結合(he)(he)而形成(cheng)合(he)(he)金(jin)(jin)或(huo)化合(he)(he)物(wu)。

　　產品選型

　　gao能球(qiu)磨機的選型需具備幾個條件，速(su)度bi須符合達(da)到yi定高速(su)，按國內2L行(xing)星(xing)球(qiu)磨機來計算，行(xing)星(xing)主盤(pan)直(zhi)徑需達(da)到36cm，公轉轉速(su)需達(da)到360r/min，自轉轉速(su)需達(da)到720r/min，低于此轉速(su)樣(yang)品很難(nan)得到強撞擊力(li)，無(wu)(wu)法得到大量(liang)的動能，樣(yang)品無(wu)(wu)法得到gao能球(qiu)磨.我(wo)公司(si)每個型號球(qiu)磨罐與(yu)介子材(cai)質(zhi)則選擇如下，不銹鋼(gang)(gang)球(qiu)磨罐，氧(yang)化鋯球(qiu)磨罐，剛(gang)玉球(qiu)磨罐，硬質(zhi)合金(jin)球(qiu)磨罐，真空氣氛保護球(qiu)磨罐，氧(yang)化鋯球(qiu)，不銹鋼(gang)(gang)球(qiu)，硬質(zhi)合金(jin)球(qiu)，其他如瑪瑙，尼龍，聚(ju)(ju)氨酯，聚(ju)(ju)四氟都(dou)無(wu)(wu)法做(zuo)得到gao能球(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(huo)者不銹鋼真空手套(tao)箱使用(yong)，du絕前(qian)處理(li)(li)與(yu)后處理(li)(li)樣品接(jie)觸(chu)空氣.

　　應用領域

　　米淇機(ji)(ji)械合金(jin)化行星式球(qiu)磨機(ji)(ji)，應用領域有：納(na)米材(cai)料(liao)、MLCC、氧化鋅粉(fen)料(liao)、氧化鈷粉(fen)料(liao)、Ni-Zn鐵(tie)氧體(ti)、Mn-Zn鐵(tie)氧體(ti)化學品、催(cui)化劑、建筑(zhu)材(cai)料(liao)礦(kuang)(kuang)物(wu)及冶金(jin)及金(jin)屬(shu)電(dian)(dian)子(zi)合金(jin)、煤礦(kuang)(kuang)、焦(jiao)炭、鐵(tie)礦(kuang)(kuang)石、金(jin)屬(shu)氧化物(wu)、石英、次(ci)寶(bao)石、礦(kuang)(kuang)渣(zha)、磁(ci)性材(cai)料(liao)、鈷酸(suan)(suan)鋰、錳酸(suan)(suan)鋰、催(cui)化劑、熒光粉(fen)、長余輝發(fa)光粉(fen)、稀土拋光粉(fen)、電(dian)(dian)子(zi)玻璃(li)粉(fen)、燃料(liao)電(dian)(dian)池、氧化鋅壓敏電(dian)(dian)阻等等。

　　響影(ying)響機械合金化的因素

　　機(ji)械合金化是一個復雜的過程，因此(ci)要獲(huo)得理想的相和微觀結構(gou)，就需(xu)要優(you)化設計一系列(lie)的影響參數。下面列(lie)舉一些對機(ji)械合金化結果(guo)有重(zhong)大影響的參數。

　　1).研磨裝置

　　研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)類型生產機械合(he)金(jin)化粉末的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)裝置(zhi)是多種多樣的(de)(de)(de)，如：行星磨(mo)(mo)(mo)、振動磨(mo)(mo)(mo)、攪拌磨(mo)(mo)(mo)等。它們(men)的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)能量、研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)效(xiao)率、物(wu)料(liao)的(de)(de)(de)污(wu)染程度以及研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)介質(zhi)與研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)內壁的(de)(de)(de)力的(de)(de)(de)作(zuo)用各不相同，故對(dui)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)結果起(qi)著至關重要的(de)(de)(de)影響。研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)及形狀對(dui)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)結果有(you)重要影響。在過程中，研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)介質(zhi)對(dui)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)容器內壁的(de)(de)(de)撞(zhuang)擊和摩擦作(zuo)用會(hui)使(shi)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)容器內壁的(de)(de)(de)部(bu)分材(cai)料(liao)脫落(luo)而(er)進入研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)物(wu)料(liao)中造成污(wu)染。常用的(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)通常為淬火鋼、工具鋼、不銹鋼、P>K>5或P>;內襯淬火鋼、硬質(zhi)合(he)金(jin)等。有(you)時為了te殊的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)而(er)選用te殊的(de)(de)(de)材(cai)料(liao)，例(li)如：研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)物(wu)料(liao)中含(han)有(you)銅(tong)或鈦時，為了減少污(wu)染而(er)選用銅(tong)或鈦研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)。

　　2).研磨速度

　　研(yan)磨(mo)機的(de)(de)轉速越(yue)高(gao)，就會有越(yue)多的(de)(de)能量傳遞給研(yan)磨(mo)物(wu)料。另一(yi)方面，轉速過(guo)(guo)高(gao)會使研(yan)磨(mo)系統溫(wen)升(sheng)過(guo)(guo)快，溫(wen)度過(guo)(guo)高(gao)，有時這(zhe)是不利的(de)(de)，例如較高(gao)的(de)(de)溫(wen)度可能會導致(zhi)在過(guo)(guo)程中需要形成的(de)(de)過(guo)(guo)飽(bao)和固溶(rong)體、非晶相或其它亞穩態相的(de)(de)分(fen)解。

　　3).研磨時間

　　研磨(mo)(mo)時間(jian)(jian)是影(ying)響(xiang)結果的(de)(de)重(zhong)要因素之一(yi)(yi)。在yi定(ding)的(de)(de)條(tiao)件下，隨(sui)著研磨(mo)(mo)的(de)(de)進(jin)程(cheng)，合金化程(cheng)度會越(yue)來(lai)越(yue)高，顆粒(li)尺寸(cun)(cun)會逐漸減小而后(hou)形成一(yi)(yi)個穩(wen)定(ding)的(de)(de)平(ping)衡(heng)態，即顆粒(li)的(de)(de)冷焊和破碎達到一(yi)(yi)動態平(ping)衡(heng)，此(ci)時顆粒(li)尺寸(cun)(cun)不再發(fa)生變化。但另一(yi)(yi)方面，研磨(mo)(mo)時間(jian)(jian)越(yue)長造成的(de)(de)污染也就越(yue)嚴重(zhong)。因此(ci)，理(li)想研磨(mo)(mo)時間(jian)(jian)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

　　選擇(ze)研(yan)磨(mo)(mo)介質時不僅(jin)要像研(yan)磨(mo)(mo)罐那(nei)樣(yang)考慮(lv)其(qi)材料和(he)形狀(zhuang)如球狀(zhuang)、棒狀(zhuang)等，還要考慮(lv)其(qi)密度以及尺寸的(de)大(da)小和(he)分布(bu)等，球磨(mo)(mo)介質要有適當的(de)密度和(he)尺寸以便對研(yan)磨(mo)(mo)物料產生足夠的(de)沖擊，這些對完成的(de)產物都有著(zhu)直接的(de)影響(xiang)，例如研(yan)磨(mo)(mo)Ti-Al混合粉末時，若(ruo)采(cai)用直徑(jing)為15mm的(de)磨(mo)(mo)球，之(zhi)后(hou)可得(de)到(dao)固溶(rong)體，而若(ruo)采(cai)用直徑(jing)為25的(de)磨(mo)(mo)球，在同樣(yang)的(de)條件下即使研(yan)磨(mo)(mo)更長的(de)時間(jian)也(ye)得(de)不到(dao)Ti-Al 固溶(rong)體。

　　5).球料比

　　球(qiu)料比(bi)指的(de)是研(yan)(yan)磨(mo)介質(zhi)與研(yan)(yan)磨(mo)物料的(de)重量比(bi)，通常研(yan)(yan)磨(mo)介質(zhi)是球(qiu)狀(zhuang)的(de)，故稱球(qiu)料比(bi)。試驗研(yan)(yan)究用的(de)球(qiu)料比(bi)在(zai)1：1～200：1范圍內，大多數情況(kuang)下為10：1左右。當做小(xiao)量生產或試驗時，這(zhe)一比(bi)例可高(gao)達(da)50:1甚(shen)至100:1。

　　6).充填率

　　研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)充(chong)(chong)(chong)填(tian)率(lv)(lv)指的(de)(de)(de)是(shi)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)的(de)(de)(de)總體積(ji)占研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)罐的(de)(de)(de)容(rong)積(ji)的(de)(de)(de)百(bai)分(fen)率(lv)(lv) ，研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)物料(liao)的(de)(de)(de)充(chong)(chong)(chong)填(tian)率(lv)(lv)指的(de)(de)(de)是(shi)研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)物料(liao)的(de)(de)(de)松(song)散容(rong)積(ji)占研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)之間(jian)空(kong)隙的(de)(de)(de)百(bai)分(fen)率(lv)(lv)。若充(chong)(chong)(chong)填(tian)率(lv)(lv)過(guo)小，則會使生產率(lv)(lv)低(di)下;若過(guo)高，則沒有足(zu)夠(gou)的(de)(de)(de)空(kong)間(jian)使研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)和物料(liao)充(chong)(chong)(chong)分(fen)運(yun)動(dong)，以至于(yu)產生的(de)(de)(de)沖擊較小，而(er)不(bu)利于(yu)合金化進程。一般來說，研(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質(zhi)充(chong)(chong)(chong)填(tian)率(lv)(lv)在60%-80%之間(jian) ，物料(liao)充(chong)(chong)(chong)填(tian)率(lv)(lv)在bai分(fen)百(bai)-130%之間(jian)。

　　7).氣體環境

　　機(ji)(ji)械合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)是(shi)一(yi)(yi)個(ge)復雜的(de)(de)(de)(de)固相反(fan)應(ying)過程，球(qiu)磨(mo)氛圍、球(qiu)磨(mo)強(qiang)度(du)、球(qiu)磨(mo)時間等(deng)任意(yi)一(yi)(yi)個(ge)參數(shu)的(de)(de)(de)(de)變化(hua)都會影響合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)過程甚至完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)產物(wu)。在(zai)機(ji)(ji)械合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)過程中，由(you)于球(qiu)與球(qiu)、球(qiu)與罐(guan)之間的(de)(de)(de)(de)撞擊，機(ji)(ji)械能轉(zhuan)換成(cheng)熱能，使得球(qiu)磨(mo)罐(guan)內(nei)的(de)(de)(de)(de)溫度(du)升得很高。同(tong)時，合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)過程中往往發生粒(li)子(zi)的(de)(de)(de)(de)細(xi)化(hua)，并引入缺陷，自(zi)由(you)能升高，很容易與球(qiu)磨(mo)氛圍中的(de)(de)(de)(de)氧等(deng)發生反(fan)應(ying)，因(yin)此一(yi)(yi)般(ban)機(ji)(ji)械合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)過程中均(jun)以惰性氣(qi)(qi)體(ti)，如氬氣(qi)(qi)等(deng)為(wei)保(bao)護(hu)氣(qi)(qi)體(ti)。球(qiu)磨(mo)氣(qi)(qi)氛不同(tong)，會對合(he)(he)金(jin)(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)方式、完成(cheng)的(de)(de)(de)(de)產物(wu)以及性質等(deng)造成(cheng)顯著影。研磨(mo)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)環境(jing)是(shi)產生污(wu)染的(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個(ge)重(zhong)要因(yin)素(su)，因(yin)此，一(yi)(yi)般(ban)在(zai)真空或(huo)(huo)惰性氣(qi)(qi)體(ti)保(bao)護(hu)下(xia)進行(xing)。但(dan)有時為(wei)了te殊(shu)的(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)，也需要在(zai)te殊(shu)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體(ti)環境(jing)下(xia)研磨(mo)，例如當需要有相應(ying)的(de)(de)(de)(de)氮化(hua)物(wu)或(huo)(huo)氫化(hua)物(wu)生成(cheng)時，可(ke)能會在(zai)氮氣(qi)(qi)或(huo)(huo)氫氣(qi)(qi)環境(jing)下(xia)進行(xing)研磨(mo)。

　　8).過程控制劑

　　在(zai)機械(xie)合(he)金化(hua)過(guo)程(cheng)中粉(fen)(fen)末存在(zai)著嚴重的團(tuan)聚、結塊和粘(zhan)(zhan)壁(bi)(bi)現象大(da)大(da)阻礙了機械(xie)合(he)金化(hua)的進程(cheng)。為(wei)此，常在(zai)過(guo)程(cheng)中添加過(guo)程(cheng)控制劑(ji)，如硬脂酸(suan)、固體(ti)石(shi)蠟、液體(ti)酒精和四氯化(hua)碳等(deng)，以降低粉(fen)(fen)末的團(tuan)聚、粘(zhan)(zhan)球、粘(zhan)(zhan)壁(bi)(bi)以及研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)介質與研(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)容器內壁(bi)(bi)的磨(mo)(mo)(mo)損，可(ke)以較好地控制粉(fen)(fen)末的成分和提高出粉(fen)(fen)率。

　　9).研磨溫度

　　無論MA完成的產(chan)物(wu)是(shi)固溶體、金屬間(jian)化合物(wu)、納米晶(jing)(jing)、還是(shi)非晶(jing)(jing)相都涉及(ji)到擴散問題，而擴散又(you)受到研磨(mo)(mo)溫(wen)度的影響，故溫(wen)度也是(shi)MA的一個重要影響因素，例如 Ni-50%Zr粉末系統在(zai)(zai)振動(dong)球磨(mo)(mo)時(shi)當(dang)在(zai)(zai)液氮冷卻下研磨(mo)(mo)15h沒發現非晶(jing)(jing)相的形成;而在(zai)(zai)200oC下研磨(mo)(mo)則發現粉末物(wu)料wan全(quan)非晶(jing)(jing)化;室溫(wen)下研磨(mo)(mo)時(shi)，則實現部分非晶(jing)(jing)化。

　　上述各因素并不是相互獨立(li)的(de)，例如(ru)理想研磨(mo)時(shi)間(jian)依賴(lai)于研磨(mo)類型(xing)、介(jie)質(zhi)尺寸、研磨(mo)溫(wen)度以及(ji)球料比等(deng)。

　　機械(xie)合(he)(he)金化合(he)(he)成高(gao)熔點合(he)(he)金或金屬間化合(he)(he)物時(shi)具有如(ru)下優點：避開普(pu)通冶金方(fang)法的高(gao)溫熔化、凝固過程，在室溫下實現合(he)(he)金化，得(de)到均勻的具有精細(xi)結構的合(he)(he)金，且產(chan)量較(jiao)高(gao)，因而(er)已(yi)成為(wei)生產(chan)常規(gui)手(shou)段難以制備的合(he)(he)金及新材料的好方(fang)法。