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Retsch小課堂|納米研磨關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用分享(下篇)

來源:弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司   2021年10月22日 09:39  

球磨儀的性能對納米研磨的效果至關(guān)重要,一方面要保證高能量輸入到研磨過程,,另一方面球磨儀要有穩(wěn)定的性能,,研磨罐研磨球的材質(zhì)要符合納米研磨的要求,。那么常用于納米研磨的球磨儀有行星式球磨儀、高能水冷球磨儀、高能撞擊式球磨儀。

#01 行星式球磨儀PM系列

行星式球磨儀是比較經(jīng)典的球磨儀,,研磨罐位于太陽輪的偏心位置,太陽輪公轉(zhuǎn)的同時,,研磨罐繞軸反方向自轉(zhuǎn),。研磨罐帶動研磨球樣品運動時,受到自轉(zhuǎn)偏向力的疊加影響,,產(chǎn)生速度差,,從而研磨球研磨罐與樣品之間產(chǎn)生非常強的擠壓力和摩擦力,實現(xiàn)樣品顆粒的納米研磨,。

德國萊馳主要有三款行星式球磨儀用于納米研磨:PM100(一個工作位),,PM200(兩個工作位),PM400(四個工作位),。氧化鋯的研磨罐有50mL、125mL,、250mL,、500mL四種規(guī)格,可根據(jù)樣品處理量進行選擇使用,。PM系列行星式球磨儀主要采用風冷進行冷卻,,可設(shè)置研磨間歇,避免溫度升溫過高,。
 

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PM案例分享1


樣品:沸石,;5g
PM400行星式球磨儀;350r/min;3h
125mL氧化鋯研磨罐+100μm氧化鋯研磨球80mL+水60mL,;
樣品研磨前:D90=12.28μm,、D50=6.83μm、D10=2.22μm,;
研磨后樣品顆粒尺寸:D90=176.9 nm,、D50=133.5 nm、D10=109.5 nm

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PM案例分享2


樣品:鈦酸鋇,;11.5g
PM200行星式球磨儀,;500r/min;5h
50mL氧化鋯研磨罐+500μm氧化鋯研磨球30mL+6.5mL油酸+20mL庚烷;
樣品研磨前:D90=15.30μm,、D50=3.66μm,、D10=1.33μm,;
研磨后5h后效果較好樣品顆粒尺寸:D90=95nm、D50=74 nm,、D10=59 nm

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#02 高能水冷球磨儀Emax

高能水冷球磨儀Emax是一臺高能量的球磨儀,,轉(zhuǎn)速高達2000r/min,綜合了三種不同研磨儀的優(yōu)勢:高能撞擊(混合型球磨儀)、強力摩擦(振動盤式研磨儀)和可控研磨罐圓周運動(行星式球磨儀),,結(jié)合特殊跑道型設(shè)計的研磨罐,,導(dǎo)致研磨球間摩擦力增強,最終研磨效果好,。另外,,Emax*的高效水冷系統(tǒng),無需間歇,,可連續(xù)研磨,,極大地提高了研磨效率。Emax有兩個工作位,,氧化鋯研磨罐容積有50mL,、80mL和125mL三種規(guī)格。      

 

Emax案例分享1

樣品:電池材料,;8g

Emax高能水冷球磨儀,;1200r/min;2h
50mL氧化鋯研磨罐+1mm氧化鋯研磨球35mL+25mL異丙醇;
研磨后樣品顆粒均在100nm以下,,分布均勻

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Emax案例分享2

樣品:TiO2,;10g
Emax高能水冷球磨儀;2000r/min;30min
50mL氧化鋯研磨罐+100μm氧化鋯研磨球30mL+1% Na4P2O7 15mL,;
樣品研磨前:D90=1.32μm,、D50=0.64μm、D10=0.41μm,;
研磨后樣品顆粒尺寸:D90=87 nm,、D50=68 nm、D10=57 nm
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#03 高能振蕩撞擊式球磨儀MM500

高能振蕩撞擊式球磨儀兼顧混合型球磨儀和行星式球磨儀的優(yōu)點,,其運動方式是水平方向上的振臂運動,,能夠在高能量輸入的情況下長時間運行。MM500目前有兩款適合做納米研磨:MM500nano,、MM500Control,。MM500nano最大頻率35Hz能量更大,冷卻方式為風冷,,而MM500Control最大頻率30Hz,,帶有高效的冷卻系統(tǒng),溫度可以控制在-100℃到100℃之間,。MM500的氧化鋯研磨罐形狀類似于Emax的跑道型研磨罐,,容積有50mL,、80mL和125mL三種規(guī)格。

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MM500案例分享1

樣品:Al2O3,;30g,;原始粒徑10μm左右
MM500nano高能振蕩撞擊式球磨儀;35Hz;2h
125mL氧化鋯研磨罐+100μm氧化鋯研磨球75mL+0.5% Na4P2O7 33mL,;
研磨1h后:D90=200.2 nm,、D50=122.9 nm、D10=75.5 nm,;
研磨2h后:D90=140.4 nm,、D50=93.4 nm、D10=66.8 nm

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MM500案例分享2

樣品:TiO2,;25g,;原始粒徑3μm左右
MM500nano高能振蕩撞擊式球磨儀;35Hz;2h
125mL氧化鋯研磨罐+100μm氧化鋯研磨球75mL+1% Na4P2O7 30mL,;
研磨30min后:D90=119.2 nm,、D50=81.4 nm、D10=61.8 nm,;
研磨2h后:D90=94.9 nm,、D50=74.4 nm、D10=60.2 nm

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# 小結(jié)
總的來說,,納米研磨需要高性能的球磨儀來實現(xiàn),,萊馳作為樣品前處理的品牌,擁有較全的高能球磨儀系列:PM系列行星式球磨儀,、Emax高能水冷球磨儀、MM500高能振蕩式球磨儀,,客戶可以根據(jù)樣品的性質(zhì),、處理量、溫敏性以及儀器的預(yù)算選擇使用,。另外,,納米研磨都是濕磨,通常使用氧化鋯材質(zhì)的研磨罐研磨球,,一般研磨球的量為2/3研磨罐體積,,研磨球規(guī)格通常1mm、500μm,、100μm,,球料比(體積比)不低于6:1,一般還需要使用適合的分散劑分散納米顆粒,。

弗爾德儀器
弗爾德(上海)儀器設(shè)備有限公司是弗爾德集團在華設(shè)立的全資子公司,。全面負責德國Retsch(萊馳)粉碎,、研磨、篩分設(shè)備,,德國Microtrac MRB(麥奇克萊馳)多功能粒度粒形分析儀,,Carbolite•Gero(卡博萊特•蓋羅)烘箱、高溫烘箱,、箱式馬弗爐,、灰化爐、管式馬弗爐,、氣氛馬弗爐,、真空馬弗爐、高溫馬弗爐及工業(yè)定制爐,,Eltra(埃爾特)碳/氫/氧/氮/硫元素分析儀,,QATM(奧德鎂)切割機、鑲嵌機,、磨拋機,、硬度計在中國的市場銷售、推廣和技術(shù)服務(wù),。

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