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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(lái)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(duì)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(guò)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(yáng)輪的偏心位置，太陽(yáng)輪公轉(zhuǎn)的同時(shí),，研磨罐繞軸反方向自轉(zhuǎn),。研磨罐帶動(dòng)研磨球樣品運(yùn)動(dòng)時(shí),，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(qiáng)的擠壓力和摩擦力,，實(shí)現(xiàn)樣品顆粒的納米研磨。

德國(guó)萊馳主要有三款行星式球磨儀用于納米研磨：PM100（一個(gè)工作位）,，PM200（兩個(gè)工作位）,，PM400（四個(gè)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(jìn)行選擇使用,。PM系列行星式球磨儀主要采用風(fēng)冷進(jìn)行冷卻，可設(shè)置研磨間歇,，避免溫度升溫過(guò)高,。

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

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

#02 高能水冷球磨儀Emax

高能水冷球磨儀Emax是一臺(tái)高能量的球磨儀,，轉(zhuǎn)速高達(dá)2000r/min,綜合了三種不同研磨儀的優(yōu)勢(shì)：高能撞擊（混合型球磨儀）、強(qiáng)力摩擦（振動(dòng)盤(pán)式研磨儀）和可控研磨罐圓周運(yùn)動(dòng)（行星式球磨儀）,，結(jié)合特殊跑道型設(shè)計(jì)的研磨罐,，導(dǎo)致研磨球間摩擦力增強(qiáng)，最終研磨效果好,。另外,，Emax*的高效水冷系統(tǒng),，無(wú)需間歇，可連續(xù)研磨,，極大地提高了研磨效率,。Emax有兩個(gè)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

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

#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(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)方式是水平方向上的振臂運(yùn)動(dòng),，能夠在高能量輸入的情況下長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)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(fēng)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(lèi)似于Emax的跑道型研磨罐,，容積有50mL,、80mL和125mL三種規(guī)格。

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

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

# 小結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，納米研磨需要高性能的球磨儀來(lái)實(shí)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(hù)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(tuán)在華設(shè)立的全資子公司。全面負(fù)責(zé)德國(guó)Retsch（萊馳）粉碎,、研磨,、篩分設(shè)備，德國(guó)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(jī),、鑲嵌機(jī)、磨拋機(jī),、硬度計(jì)在中國(guó)的市場(chǎng)銷(xiāo)售,、推廣和技術(shù)服務(wù)。

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