工作原理

　　在研磨載體(ti)的(de)幾何結構和(he)te殊運動方式的(de)作用下，研磨介質與樣(yang)品直接(jie)所產生(sheng)的(de)高(gao)(gao)頻率、高(gao)(gao)強度的(de)碰撞、剪切、摩擦(ca)，使得樣(yang)品達(da)到極其(qi)優良的(de)研磨效果，具(ju)有處理(li)速度快(kuai)，出樣(yang)粒度小(xiao)、均勻、一致等特點(dian)。

　　產品概述

　　高neng球磨機和行星球磨機的(de)(de)(de)(de)工作原理一致，都是通過離心力(li)推動(dong)(dong)球(qiu)(qiu)罐(guan)(guan)磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)介(jie)子與物料產(chan)(chan)生(sheng)碰撞(zhuang)及研磨(mo)(mo)(mo)，研磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)中的(de)(de)(de)(de)球(qiu)(qiu)在與研磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)一起運(yun)動(dong)(dong)時受(shou)到Coriolis力(li)(自轉(zhuan)(zhuan)偏向力(li))的(de)(de)(de)(de)疊加影(ying)響。這樣研磨(mo)(mo)(mo)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)運(yun)動(dong)(dong)產(chan)(chan)生(sheng)了gao能來破碎樣品。作用(yong)(yong)在研磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)上的(de)(de)(de)(de)離心力(li)帶(dai)動(dong)(dong)研磨(mo)(mo)(mo)球(qiu)(qiu)沿轉(zhuan)(zhuan)動(dong)(dong)的(de)(de)(de)(de)方向運(yun)動(dong)(dong)。由于研磨(mo)(mo)(mo)罐(guan)(guan)內(nei)壁(bi)和(he)球(qiu)(qiu)的(de)(de)(de)(de)速度不(bu)同(tong)，樣品和(he)罐(guan)(guan)壁(bi)產(chan)(chan)生(sheng)強(qiang)摩擦(ca)力(li)和(he)撞(zhuang)擊(ji)作用(yong)(yong)，釋(shi)放出大量的(de)(de)(de)(de)動(dong)(dong)能。這種撞(zhuang)擊(ji)和(he)摩擦(ca)作用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)組(zu)合使得行(xing)星式球(qiu)(qiu)磨(mo)(mo)(mo)儀研磨(mo)(mo)(mo)時的(de)(de)(de)(de)粉碎度極gao，促(cu)成另一個實驗結果“機(ji)械合金化”.

　　機械合金(jin)(jin)化是指(zhi)金(jin)(jin)屬或合金(jin)(jin)粉(fen)末(mo)在機械合金(jin)(jin)化行(xing)星式球磨機中通(tong)過(guo)粉(fen)末(mo)顆(ke)粒與磨球之(zhi)間長(chang)時(shi)間激烈地沖擊、碰撞，使粉(fen)末(mo)顆(ke)粒反復產生冷焊、斷裂，導(dao)致(zhi)粉(fen)末(mo)顆(ke)粒中原子(zi)擴(kuo)散(san)，從而獲得(de)合金(jin)(jin)化粉(fen)末(mo)的一(yi)種粉(fen)末(mo)制備技術。

　　機械合(he)金(jin)(jin)化(hua)粉末并非(fei)像金(jin)(jin)屬(shu)或(huo)合(he)金(jin)(jin)熔鑄(zhu)后形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)(de)合(he)金(jin)(jin)材料那(nei)樣，各(ge)組元之間(jian)充(chong)分(fen)達到(dao)原子(zi)間(jian)結合(he)，形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)均(jun)勻的(de)(de)固溶(rong)體或(huo)化(hua)合(he)物(wu)。在(zai)大多(duo)數情況下，在(zai)有(you)限的(de)(de)球(qiu)磨(mo)時間(jian)內僅僅使(shi)各(ge)組元在(zai)那(nei)些相(xiang)接觸的(de)(de)點(dian)、線和(he)面上(shang)達到(dao)或(huo)趨近原子(zi)級距離，并且(qie)終得到(dao)的(de)(de)只是各(ge)組元分(fen)布十分(fen)均(jun)勻的(de)(de)混(hun)合(he)物(wu)或(huo)復合(he)物(wu)。當(dang)球(qiu)磨(mo)時間(jian)非(fei)常長時，在(zai)某(mou)些體系中(zhong)也可通過固態擴散，使(shi)各(ge)組元達到(dao)原子(zi)間(jian)結合(he)而形(xing)成(cheng)(cheng)(cheng)合(he)金(jin)(jin)或(huo)化(hua)合(he)物(wu)。

　　產品選型

　　gao能(neng)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)機(ji)的(de)選型(xing)需具備(bei)幾個(ge)條(tiao)件，速(su)(su)度bi須符合(he)(he)達(da)到(dao)(dao)yi定高速(su)(su)，按國內2L行星球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)機(ji)來計算，行星主盤直徑需達(da)到(dao)(dao)36cm，公轉(zhuan)轉(zhuan)速(su)(su)需達(da)到(dao)(dao)360r/min，自(zi)轉(zhuan)轉(zhuan)速(su)(su)需達(da)到(dao)(dao)720r/min，低(di)于此轉(zhuan)速(su)(su)樣品很難(nan)得到(dao)(dao)強(qiang)撞(zhuang)擊力，無(wu)法得到(dao)(dao)大量的(de)動能(neng)，樣品無(wu)法得到(dao)(dao)gao能(neng)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo).我公司每個(ge)型(xing)號(hao)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐(guan)與(yu)介子(zi)材質(zhi)(zhi)(zhi)則選擇如(ru)下(xia)，不銹鋼(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐(guan)，氧化(hua)(hua)鋯(gao)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐(guan)，剛玉球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐(guan)，硬質(zhi)(zhi)(zhi)合(he)(he)金(jin)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐(guan)，真空氣氛保護(hu)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)磨(mo)罐(guan)，氧化(hua)(hua)鋯(gao)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，不銹鋼(gang)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，硬質(zhi)(zhi)(zhi)合(he)(he)金(jin)球(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)(qiu)，其他如(ru)瑪(ma)瑙，尼(ni)龍，聚(ju)氨(an)酯(zhi)，聚(ju)四(si)氟都無(wu)法做得到(dao)(dao)gao能(neng)球(qiu)(qiu)(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者不銹鋼真(zhen)空手套箱使用，du絕前處(chu)理與后處(chu)理樣品接(jie)觸空氣.

　　應用領域

　　米淇機械合金(jin)化(hua)(hua)(hua)行星式球磨機，應用領域有：納米材料、MLCC、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鋅粉(fen)(fen)料、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鈷粉(fen)(fen)料、Ni-Zn鐵氧(yang)(yang)體、Mn-Zn鐵氧(yang)(yang)體化(hua)(hua)(hua)學(xue)品(pin)、催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑、建筑材料礦(kuang)物(wu)及(ji)冶金(jin)及(ji)金(jin)屬電(dian)(dian)子(zi)合金(jin)、煤礦(kuang)、焦(jiao)炭、鐵礦(kuang)石(shi)(shi)、金(jin)屬氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)、石(shi)(shi)英、次寶石(shi)(shi)、礦(kuang)渣、磁(ci)性材料、鈷酸(suan)鋰、錳酸(suan)鋰、催(cui)(cui)化(hua)(hua)(hua)劑、熒光(guang)粉(fen)(fen)、長余輝(hui)發光(guang)粉(fen)(fen)、稀土拋光(guang)粉(fen)(fen)、電(dian)(dian)子(zi)玻(bo)璃粉(fen)(fen)、燃料電(dian)(dian)池、氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)鋅壓敏電(dian)(dian)阻(zu)等等。

　　響(xiang)影響(xiang)機(ji)械合金化的因(yin)素

　　機械合金化是(shi)一個(ge)復雜的(de)過程，因此要獲得理想(xiang)的(de)相和微觀結構，就需(xu)要優(you)化設(she)計一系列(lie)的(de)影響(xiang)參(can)(can)數。下面列(lie)舉一些對(dui)機械合金化結果有重大(da)影響(xiang)的(de)參(can)(can)數。

　　1).研磨裝置

　　研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)類型(xing)生產機(ji)械(xie)合金化(hua)粉末的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)裝(zhuang)置(zhi)是(shi)多(duo)(duo)種多(duo)(duo)樣的(de)(de)，如(ru)：行星磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、振動磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)、攪(jiao)拌磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)等(deng)。它們的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)能量(liang)、研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)效率、物(wu)料(liao)(liao)的(de)(de)污染程(cheng)度以及研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)介質與研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐內(nei)壁的(de)(de)力的(de)(de)作用各不(bu)(bu)相(xiang)同，故(gu)對研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)結(jie)果起著至(zhi)關重要(yao)的(de)(de)影響(xiang)。研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐的(de)(de)材料(liao)(liao)及形狀(zhuang)對研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)結(jie)果有重要(yao)影響(xiang)。在(zai)過程(cheng)中(zhong)，研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)介質對研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)容(rong)(rong)器內(nei)壁的(de)(de)撞擊和摩擦作用會使研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)容(rong)(rong)器內(nei)壁的(de)(de)部分材料(liao)(liao)脫落而進(jin)入研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)物(wu)料(liao)(liao)中(zhong)造成污染。常用的(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐的(de)(de)材料(liao)(liao)通常為淬(cui)火鋼(gang)、工具鋼(gang)、不(bu)(bu)銹鋼(gang)、P>K>5或P>;內(nei)襯淬(cui)火鋼(gang)、硬質合金等(deng)。有時為了(le)te殊的(de)(de)目的(de)(de)而選用te殊的(de)(de)材料(liao)(liao)，例如(ru)：研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)物(wu)料(liao)(liao)中(zhong)含有銅或鈦時，為了(le)減少污染而選用銅或鈦研(yan)(yan)(yan)(yan)磨(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)罐。

　　2).研磨速度

　　研(yan)(yan)磨機的(de)轉速(su)越(yue)高(gao)(gao)，就會(hui)(hui)有(you)越(yue)多的(de)能(neng)(neng)量(liang)傳遞給研(yan)(yan)磨物料。另一方面，轉速(su)過(guo)高(gao)(gao)會(hui)(hui)使研(yan)(yan)磨系統溫(wen)(wen)升(sheng)過(guo)快，溫(wen)(wen)度(du)過(guo)高(gao)(gao)，有(you)時這是不利(li)的(de)，例如較高(gao)(gao)的(de)溫(wen)(wen)度(du)可能(neng)(neng)會(hui)(hui)導(dao)致在過(guo)程中需要形成的(de)過(guo)飽和固溶體、非晶相或其它亞(ya)穩(wen)態(tai)相的(de)分解。

　　3).研磨時間

　　研(yan)磨時間是(shi)影響結(jie)果的(de)(de)重要因素(su)之一。在yi定(ding)的(de)(de)條件下，隨著研(yan)磨的(de)(de)進程，合金化程度會越(yue)(yue)來越(yue)(yue)高，顆粒尺寸會逐漸減(jian)小而后形成(cheng)一個(ge)穩(wen)定(ding)的(de)(de)平衡態，即顆粒的(de)(de)冷焊和破碎達(da)到一動態平衡，此時顆粒尺寸不再發生變化。但(dan)另一方面，研(yan)磨時間越(yue)(yue)長造成(cheng)的(de)(de)污染也就越(yue)(yue)嚴重。因此，理想研(yan)磨時間要根據所需的(de)(de)結(jie)果，通(tong)過試驗綜合確定(ding)。

　　4).研磨介質

　　選擇研磨(mo)(mo)介質(zhi)時不(bu)僅要(yao)(yao)像研磨(mo)(mo)罐那(nei)樣考(kao)慮其材料和形狀如球(qiu)狀、棒狀等，還要(yao)(yao)考(kao)慮其密度(du)以及(ji)尺(chi)寸的(de)(de)大小和分布等，球(qiu)磨(mo)(mo)介質(zhi)要(yao)(yao)有適當的(de)(de)密度(du)和尺(chi)寸以便對研磨(mo)(mo)物料產(chan)生足夠的(de)(de)沖擊，這些對完成(cheng)的(de)(de)產(chan)物都(dou)有著直(zhi)接的(de)(de)影響，例(li)如研磨(mo)(mo)Ti-Al混(hun)合粉末時，若采用直(zhi)徑(jing)為15mm的(de)(de)磨(mo)(mo)球(qiu)，之后可得到(dao)固溶體(ti)，而(er)若采用直(zhi)徑(jing)為25的(de)(de)磨(mo)(mo)球(qiu)，在(zai)同樣的(de)(de)條件(jian)下即(ji)使(shi)研磨(mo)(mo)更(geng)長的(de)(de)時間也得不(bu)到(dao)Ti-Al 固溶體(ti)。

　　5).球料比

　　球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)比(bi)指的(de)是研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質與(yu)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)物料(liao)(liao)的(de)重量(liang)比(bi)，通常(chang)研(yan)(yan)磨(mo)(mo)介質是球(qiu)(qiu)狀的(de)，故(gu)稱球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)比(bi)。試驗研(yan)(yan)究用(yong)的(de)球(qiu)(qiu)料(liao)(liao)比(bi)在(zai)1：1～200：1范圍內，大多(duo)數情況下為10：1左右。當做小量(liang)生產或試驗時，這一比(bi)例(li)可高達50:1甚至100:1。

　　6).充填率

　　研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質(zhi)充(chong)填率指(zhi)的是(shi)研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質(zhi)的總體積(ji)占研(yan)(yan)磨(mo)罐的容(rong)積(ji)的百(bai)分率 ，研(yan)(yan)磨(mo)物(wu)(wu)料(liao)的充(chong)填率指(zhi)的是(shi)研(yan)(yan)磨(mo)物(wu)(wu)料(liao)的松散容(rong)積(ji)占研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質(zhi)之(zhi)間(jian)空隙的百(bai)分率。若(ruo)充(chong)填率過小，則(ze)會使生產(chan)率低下;若(ruo)過高(gao)，則(ze)沒有(you)足夠的空間(jian)使研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質(zhi)和物(wu)(wu)料(liao)充(chong)分運動，以(yi)至于(yu)產(chan)生的沖擊(ji)較小，而不利于(yu)合金化進程。一般來說，研(yan)(yan)磨(mo)介(jie)質(zhi)充(chong)填率在(zai)60%-80%之(zhi)間(jian) ，物(wu)(wu)料(liao)充(chong)填率在(zai)bai分百(bai)-130%之(zhi)間(jian)。

　　7).氣體環境

　　機(ji)械(xie)合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)是(shi)一(yi)(yi)個復雜(za)的(de)(de)(de)(de)(de)固相反(fan)應(ying)(ying)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)，球(qiu)磨氛圍、球(qiu)磨強度(du)、球(qiu)磨時間(jian)等任意(yi)一(yi)(yi)個參數的(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)化(hua)(hua)都會影(ying)響合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)甚(shen)至(zhi)完成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)物。在(zai)(zai)機(ji)械(xie)合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中，由(you)于球(qiu)與球(qiu)、球(qiu)與罐之間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)撞擊，機(ji)械(xie)能轉換成(cheng)(cheng)熱能，使(shi)得(de)球(qiu)磨罐內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)溫度(du)升(sheng)得(de)很高(gao)。同時，合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中往(wang)往(wang)發(fa)生(sheng)粒子的(de)(de)(de)(de)(de)細化(hua)(hua)，并引入缺陷，自由(you)能升(sheng)高(gao)，很容易(yi)與球(qiu)磨氛圍中的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)等發(fa)生(sheng)反(fan)應(ying)(ying)，因此(ci)一(yi)(yi)般機(ji)械(xie)合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)過(guo)(guo)(guo)程(cheng)中均(jun)以惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體，如氬氣(qi)(qi)等為保護(hu)氣(qi)(qi)體。球(qiu)磨氣(qi)(qi)氛不同，會對合(he)金(jin)(jin)(jin)化(hua)(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)反(fan)應(ying)(ying)方(fang)式(shi)、完成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)物以及性(xing)質(zhi)等造成(cheng)(cheng)顯著影(ying)。研磨的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體環境是(shi)產(chan)(chan)生(sheng)污染(ran)的(de)(de)(de)(de)(de)一(yi)(yi)個重要(yao)(yao)因素，因此(ci)，一(yi)(yi)般在(zai)(zai)真空(kong)或惰(duo)性(xing)氣(qi)(qi)體保護(hu)下(xia)進(jin)行。但有時為了(le)te殊的(de)(de)(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)(de)(de)，也需(xu)要(yao)(yao)在(zai)(zai)te殊的(de)(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)體環境下(xia)研磨，例如當需(xu)要(yao)(yao)有相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)氮化(hua)(hua)物或氫化(hua)(hua)物生(sheng)成(cheng)(cheng)時，可能會在(zai)(zai)氮氣(qi)(qi)或氫氣(qi)(qi)環境下(xia)進(jin)行研磨。

　　8).過程(cheng)控(kong)制劑

　　在機(ji)(ji)械合(he)金(jin)化(hua)過程(cheng)中粉末(mo)存在著嚴(yan)重(zhong)的(de)團(tuan)聚、結塊和(he)粘(zhan)壁現象(xiang)大(da)大(da)阻礙了(le)機(ji)(ji)械合(he)金(jin)化(hua)的(de)進(jin)程(cheng)。為此，常在過程(cheng)中添加過程(cheng)控(kong)制劑(ji)，如(ru)硬脂酸(suan)、固體(ti)石蠟、液體(ti)酒(jiu)精(jing)和(he)四氯化(hua)碳(tan)等，以(yi)降低粉末(mo)的(de)團(tuan)聚、粘(zhan)球、粘(zhan)壁以(yi)及研磨介(jie)質與(yu)研磨容器內壁的(de)磨損，可以(yi)較好(hao)地控(kong)制粉末(mo)的(de)成分(fen)和(he)提高出粉率。

　　9).研磨溫度

　　無論(lun)MA完成(cheng)的(de)產物是固溶體、金屬間化(hua)合物、納米晶(jing)(jing)、還是非(fei)晶(jing)(jing)相都涉及到(dao)擴(kuo)散(san)問題，而擴(kuo)散(san)又受(shou)到(dao)研(yan)磨溫度的(de)影響，故溫度也是MA的(de)一個重要(yao)影響因素，例如 Ni-50%Zr粉末(mo)(mo)系統在振動球磨時(shi)當在液氮冷(leng)卻(que)下(xia)研(yan)磨15h沒(mei)發現非(fei)晶(jing)(jing)相的(de)形成(cheng);而在200oC下(xia)研(yan)磨則發現粉末(mo)(mo)物料wan全非(fei)晶(jing)(jing)化(hua);室溫下(xia)研(yan)磨時(shi)，則實現部分(fen)非(fei)晶(jing)(jing)化(hua)。

　　上(shang)述各因(yin)素(su)并(bing)不是(shi)相互獨立的，例如理想研(yan)磨(mo)時間(jian)依賴于研(yan)磨(mo)類型、介質尺寸、研(yan)磨(mo)溫度以及球料比等(deng)。

　　機(ji)械(xie)合金(jin)(jin)化合成高熔點合金(jin)(jin)或金(jin)(jin)屬間化合物時具有如下優點：避開普通冶金(jin)(jin)方法的(de)高溫熔化、凝固過程，在室溫下實現合金(jin)(jin)化，得到(dao)均勻的(de)具有精(jing)細結構的(de)合金(jin)(jin)，且產(chan)量較高，因而已成為(wei)生產(chan)常規手段難以制備的(de)合金(jin)(jin)及新材(cai)料的(de)好方法。