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實驗室球磨是什么？相關(guān)工藝設(shè)備介紹
在實驗室中，粉碎研磨是樣品前處理的重要操作，可以加快實驗進(jìn)程，提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確率，而球磨工藝就是其中一種重要的研磨方式，有著諸多優(yōu)勢，當(dāng)然也有其不足，下面東方天凈就來詳細(xì)為大家介紹下實驗室球磨工藝。
什么是球磨
球磨，英文ball-milling，是一種主要以球為介質(zhì)，利用撞擊、擠壓、摩擦方式來實現(xiàn)物料粉碎的一種研磨方式。在球磨的過程中，被賦予動能的研磨球會在密封的容器內(nèi)進(jìn)行高速運動，進(jìn)而對物料進(jìn)行碰撞，物料在受到撞擊后，會破碎分裂為更小的物料，從而實現(xiàn)樣品的精細(xì)研磨。
實驗室球磨工藝
球磨工藝主要靠球磨機來實現(xiàn)，球磨機根據(jù)研磨球的運動原理又分為多個類型，對于實驗室來說，常見的實驗室球磨機有滾筒式球磨機、行星式球磨機、振動式球磨機等。
滾筒式球磨機的運轉(zhuǎn)部位是一個可轉(zhuǎn)動的圓柱形滾筒。設(shè)備運轉(zhuǎn)時，滾筒會將內(nèi)部的研磨球帶至滾筒頂端，然后研磨球因為自身重力而自由下落，將物料砸碎。
行星式球磨機有一個可高速旋轉(zhuǎn)的圓形輪盤，輪盤上有四個安裝均勻的罐座，罐座內(nèi)可放置密封的球磨罐，球磨罐內(nèi)放入研磨球和樣品物料。設(shè)備運轉(zhuǎn)時，主輪盤作高速旋轉(zhuǎn)，而罐座帶動球磨罐作反方向的自轉(zhuǎn)，罐內(nèi)的研磨球在兩個相反方向轉(zhuǎn)動的疊加下，被賦予巨大的研磨能量，對樣品進(jìn)行撞擊、擠壓和摩擦。
振動式球磨機是由可振動的機械結(jié)構(gòu)帶動球磨罐進(jìn)行運動，分為二維振動和三維振動。設(shè)備運轉(zhuǎn)時，固定在機械結(jié)構(gòu)上面的球磨罐被帶動作高頻次的振動，罐內(nèi)的研磨球?qū)悠愤M(jìn)行撞擊、擠壓和摩擦，其產(chǎn)生的研磨能量相比行星式球磨機要更大。
除了不同的運動方式，球磨根據(jù)工作環(huán)境還可分為干法球磨和濕法球磨兩種方式。干法球磨是只有樣品和研磨球混合在一起研磨，而濕法球磨除了物料和球，還會加入一定量的助磨溶劑，比如超純水、無水乙醇等等，但要注意助磨溶劑不能對樣品和研磨球造成影響。
濕法球磨的實驗步驟相比干法球磨要稍微復(fù)雜一些，研磨完成后還可能需要烘干等操作，但濕法球磨工藝的出料粒度往往要更細(xì)，這是因為樣品被研磨至細(xì)小的狀態(tài)時，會受到分子間作用力的影響，團聚在一起，而助磨劑則會打破這一作用力，使樣品被研磨至更細(xì)的狀態(tài)。一般而言，樣品被研磨至單微米級或納米級時，往往需要使用濕法球磨的工藝。
影響球磨效果的因素有很多，除了上文提到的運動方式和研磨方式外，還有球料比、研磨球大小配置比例、研磨溫度等等。