Moulin à boule planétaire à haute énergie
1) Convient à la production de laboratoire ou moyenne
0.4L-12L
2) broyeur à bille planétaire vertical pour la production de masse
16L-100L
2.Peures:
1) broyage à l'échelle nanométrique avec sortie jusqu'à 0. 1µm.
2) Plus de 50% de bruit plus faible que les moulins planétaires ordinaires sur le marché, prolongeant la durée de vie de plus de 2 fois.
3) Le panneau PLC, pratique, simple, efficace, peut régler le temps, la vitesse, la rotation vers l'avant et inversée.
4) L'équipement avec roues peut être déplacé directement, manipulant la lumière, rapidement.
5) Contrôle intelligent de la porte de sécurité, la porte ne peut être ouverte que lorsque l'équipement est stationnaire, pour éviter de tomber du réservoir pendant le processus de mouvement.
Description
Paramètres techniques
La quête de nouveaux matériaux avec des propriétés améliorées a motivé le développement de techniques de synthèse avancées. Parmi cesMoulins à balle planétaire à haute énergie (hepbms)ont émergé comme une pierre angulaire de la recherche sur les matériaux. Ces dispositifs exploitent les principes du mouvement planétaire en matière de matière à des forces mécaniques intenses, permettant la synthèse de nanoparticules, d'alliages et de composites à des échelles auparavant inaccessibles.
Contexte historique
Le concept de fraisage à balle remonte au début du XIXe siècle, principalement utilisé pour le broyage des minéraux et des minerais. Cependant, l'avènement du moulin à boule planétaire à haute énergie au milieu -20} e siècle a marqué un changement de paradigme. Les premiers modèles, tels que la série Fritsch Pulverisette, ont introduit le principe à double mouvement, combinant des mouvements planétaires et rotationnels pour améliorer l'efficacité de broyage. Au fil des décennies, les progrès de la technologie motrice, de la science des matériaux et de l'automatisation ont propulsé les hépbms à l'avant-garde de la recherche sur les matériaux.
Paramètre
| Convient à la production de laboratoire ou de moyenne | ||||||
| Modèle | Yxqm -0. 4l | Yxqm -1 l | Yxqm -2 l | Yxqm -4 l | Yxqm -8 l | Yxqm -12 l |
| Volume de réservoir de broyage | { {0} } (ml) | { {0} } (ml) | 50-500 (ml) | 50-1000 (ml) | { {0} } (ml) | { {0} } (ml) |
| Volume de réservoir d'aspirateur | 50 (ML) | 50-100 (ml) | { {0} } (ml) | { {0} } (ml) | { {0} } (ml) | { {0} } (ml) |
| Vitesse de révolution | 5-450 (r / min) | 5-450 (r / min) | 5-400 (r / min) | 5-400 (r / mnin) | 5-320 (r / min) | 5-320 (r / min) |
| Vitesse de rotation | 10-900 (r/mín) | 10-900 (r / min) | 10-800 (r / min) | 10-800 (r / min) | 10-640 (r / min) | 10-640 (r / min) |
| Pouvoir | 0. 55 (kw) | 0. 55 (kw) | 0. 75 (kW) | 0. 75 (kW) | 1,5 (kW) | 1,5 (kW) |
| Alimentation électrique | 220/50 (v / hz) | 220/50 (v / hz) | 220/50 (v / hz) | 220/50 (v / hz) | 220/380/50 (v / hz) | 380/50 (v / hz) |
| Poids | 68 (kg) | 70 (kg) | 96 (kg) | 99 (kg) | 191 (kg) | 193 (kg) |
| Moulin à boule planétaire vertical pour la production de masse | ||||||
| Modèle | Yxqm -16 l | Yxqm -20 l | Yxqm -40 l | Yxqm -60 l | Yxqm -80 l | Yxqm -100 l |
| Volume de réservoir de broyage | 1-4 (L) | 1-5 (L) | 5-10 (L) | 10-15 (L) | 10-20 (L) | 10-25 (L) |
| Volume de réservoir d'aspirateur | 1-4 (L) | 1-5 (L) | 5-10(L) | 10-15 (L) | 10-20 (L) | 10-25 (L) |
| Vitesse de révolution | 5-230 (r / min) | 5-230 (r / min) | 5-220 (r / min) | 5-180 (r / min) | 5-180 (r / min) | 5-180 (r / min) |
| Vitesse de rotation | 10-460 (r / min) | 10-460 (r / min) | 10-440 (r / min) | 10-440 (r / min) | 10-360 (r / min) | 10-360 (r / min) |
| Pouvoir | 3 (kW) | 3 (kW) | 7.5 (kW) | 7.5 (kW) | 15 (KW) | 15 (KW) |
| Alimentation électrique | 380/50 (v / hz) | 380/50 (v / hz) | 380/50 (v / hz) | 380/50 (v / hz) | 380/50 (v / hz) | 380/50 (v / hz) |
| Poids | 230 (kg) | 288 (kg) | 400 (kg) | 610 (kg) | 610 (kg) | 1059 (kg) |
Spécifications techniques
► Paramètres de performance
Les performances d'un moulin à boule planétaire à haute énergie sont déterminées par plusieurs paramètres clés, y compris la vitesse principale de la plaque, la vitesse du pot, la taille du pot, la taille et le matériau du support de broyage, et le rapport balle / poudre. Par exemple, un broyeur à billes planétaires à haute énergie peut avoir une plage de vitesse de plaque principale de RPM 50-450 et une plage de vitesse en pot de 100-900 RPM, avec un rapport de transmission de 1: 2 entre la plaque principale et les pots. Les tailles de bocal peuvent varier de 100 ml à 500 ml, et le support de broyage peut aller de 3 mm à 40 mm de diamètre, selon le matériau de l'échantillon et le résultat de fraisage souhaité.
► Système de contrôle
Les moulins planétaires modernes à haute énergie sont équipés de systèmes de contrôle avancés qui permettent un contrôle précis sur le processus de fraisage. Ces systèmes incluent généralement un écran tactile et une télécommande sans fil, permettant aux utilisateurs de démarrer, d'arrêter, d'accélérer et de décélérer le moulin à distance. Le système de contrôle fournit également une surveillance en temps réel des paramètres clés tels que le temps d'exécution, la vitesse et la température, garantissant un fonctionnement sûr et efficace.
► Caractéristiques de sécurité
La sécurité est une priorité absolue dans la conception de moulins à boule planétaire à haute énergie. Ils sont équipés de boutons d'arrêt d'urgence, de protection contre les surcharges et d'étanchéité anti-poussière pour éviter les accidents et assurer l'intégrité du matériau de l'échantillon. De plus, certains modèles peuvent avoir des fonctionnalités telles que l'arrêt automatique en cas de température ou de vibration anormale, améliorant encore la sécurité.
► Consommation de bruit et d'énergie
Par rapport aux méthodes de fraisage traditionnelles, les moulins planétaires à haute énergie sont connus pour leurs niveaux de bruit et leur consommation d'énergie relativement faibles. Cela est dû à leur conception efficace et à l'utilisation de matériaux de haute qualité dans leur construction. Par exemple, certains modèles peuvent fonctionner à des niveaux de bruit inférieurs à 60 dB, ce qui les rend adaptés à une utilisation dans des environnements de laboratoire sans provoquer une perturbation excessive.
Applications
Les HEPBM ont trouvé des applications étendues dans divers domaines:
◆ Synthèse des nanomatériaux
Les oxydes métalliques: l'oxyde de zinc (ZnO), le dioxyde de titane (TiO₂) et les nanoparticules de dioxyde de silicium (Sio₂) sont synthétisés pour les applications en catalyse, optique et électronique.
Nanotubes de carbone (CNT): les HEPBMS permettent la production de NTC de haute qualité avec un diamètre et une longueur contrôlés.
◆ Formation d'alliage
Alloys à haute entropie (HEA): L'alliage mécanique via les HEPBMS produit des alliages avec des propriétés mécaniques améliorées, adaptées aux industries aérospatiales et automobiles.
Alloys amorphes: La trempe rapide pendant le broyage crée des phases non équilibrées avec des propriétés uniques.
◆ Matériaux de stockage d'énergie
Batteries lithium-ion: les HEPBM facilitent la synthèse des matériaux de cathode et d'anode, améliorant les performances des batteries.
Stockage d'hydrogène: les hydrures métalliques et les électrolytes organiques sont explorés pour les solutions énergétiques de nouvelle génération.
◆ Génie biomédical
Administration de médicaments: les nanoparticules améliorent la solubilité et la biodisponibilité des médicaments.
Ingénierie tissulaire: les échafaudages et les hydrogels sont préparés pour la médecine régénérative.
◆ Assainissement de l'environnement
Traitement des eaux usées: les hépbms synthétisent les adsorbants et les catalyseurs pour l'élimination des polluants.
Remomation du sol: les nanomatériaux stabilisent les contaminants et améliorent la biodégradation.
Avantages techniques du moulin à boule planétaire dans la préparation du catalyseur
► Mélange et dispersion très efficaces
Grâce à un broyage à billes à haute énergie, les composants actifs du catalyseur (par exemple les particules métalliques précieuses) peuvent être uniformément dispersés à la surface de la porteuse (par exemple alumine, silice), évitant ainsi le phénomène d'agglomération qui se trouve couramment dans la méthode d'imprégnation traditionnelle. Par exemple, dans la préparation de catalyseurs chargés, en contrôlant les paramètres de fraisage à billes (vitesse de rotation, temps, rapport de bille), la taille des particules et la dispersion des composants actifs peuvent être régulés avec précision, ce qui peut améliorer considérablement l'activité et la stabilité des catalyseurs.
► Synthèse mécanochimique
L'énergie mécanique pendant le broyage à billes peut induire des réactions chimiques et favoriser les réactions à l'état solide ou les transitions de phase. Par exemple, grâce à la technologie d'alliage mécanique, différents éléments métalliques peuvent être directement mélangés et formés en phases en alliage sans avoir besoin de fusion à haute température, qui convient à la préparation de catalyseurs en alliage à haute entropie ou de catalyseurs amorphes.
► Modulation de la nanostructure
Le broyeur à billes planétaires à haute énergie peut moudre les matières premières du catalyseur jusqu'à l'échelle nanométrique pour former des nanoparticules avec une surface spécifique élevée. Par exemple, les performances catalytiques des oxydes métalliques (par exemple, l'oxyde de molybdène, l'oxyde de nickel) dans les réactions d'hydrocraquage et d'oxydation peuvent être considérablement améliorées en les broyant à l'échelle nanométrique.
► Fonctionnement cryogénique et environnement inerte
Il est généralement équipé d'un vide ou d'une protection de gaz inerte pour éviter l'oxydation ou la décomposition du catalyseur pendant la préparation, en particulier pour les composants actifs sensibles à l'oxygène (par exemple le platine, le palladium).
Exemples d'application spécifiques
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◆ Préparation du catalyseur chargé Catalyseur d'hydrogénation Nimo / Al₂o₃: le catalyseur Nimo / Al₂o₃ a été produit par moulage à billes de nitrate de nickel, nitrate de molybdène et alumine mince proposée avec un mélange de broyage à boulets, de séchage et de torréfaction. Il a été démontré que les catalyseurs préparés par la méthode de fraisage à billes avaient une meilleure dispersion des composants Ni et Mo actifs, et les tailles de pores étaient concentrées dans 2-10 nm, qui présentaient d'excellentes performances catalytiques dans la réaction d'hydrogénation du phénanthrène. Catalyseur PT / C: les catalyseurs PT / C hautement dispersés ont été préparés par la bille et le mélange des sels de platine avec des porteurs de carbone (par exemple, noir de carbone), puis réduits pour produire des catalyseurs Pt / C hautement dispersés pour la réaction de réduction de l'oxygène dans les piles à combustible. ◆ Préparation du catalyseur non chargé Catalyseur de chalcogénide: la matière première du titanate de strontium (Srtio₃) est mille à billes puis rôtie à haute température pour produire un catalyseur de chalcogénure avec une surface spécifique élevée, qui est utilisée dans la réaction de précipitation à l'hydrogène photocatalytique ou électrocatalytique. Catalyseur en alliage amorphe: Grâce à la technologie d'alliage mécanique, le fer, le cobalt, le nickel et d'autres éléments métalliques sont millés à billes et mélangés pour préparer des catalyseurs en alliage Fe-Ni amorphes pour les réactions de synthèse de Fischer-Tropsch. ◆ Préparation du catalyseur composite Catalyseurs composites d'oxyde métal-oxyde: les nanoparticules métalliques (par exemple, cuivre, argent) et les oxydes métalliques (par exemple, l'oxyde de zinc, l'oxyde d'étain) sont millés à billes et mélangés pour préparer des catalyseurs composites avec des effets catalytiques synergiques, qui peuvent être utilisés dans la réduction du CO₂ ou de l'oxydation des composés organiques volatiles (les voix). |
Contrôle des paramètres clés pour la préparation du catalyseur dans PF
► Temps de fraisage à balle
Le temps de fraisage à balle affecte directement la taille des particules et la dispersion du catalyseur. Par exemple, lors de la préparation du catalyseur Nimo / Al₂o₃, le fraisage à billes pendant 1 heure peut rendre les composants actifs uniformément dispersés, mais un temps de fraisage à billes trop long peut entraîner une agglomération des particules.
► Rapport de rotation et de matériau de balle
Des vitesses de rotation élevées (par exemple 400-800 RPM) et des rapports de balle / matériaux appropriés (par exemple 10: 1-40: 1) peuvent améliorer l'efficacité de broyage, mais une énergie excessive doit être évité pour éviter le changement de phase ou la contamination du matériau.
► Contrôle de l'atmosphère
Lors de la préparation des catalyseurs sensibles à l'oxygène, le broyage à billes doit être effectué sous la protection du gaz inerte (par exemple argon) pour prévenir l'oxydation des composants actifs.
► Processus post-traitement
Après le fraisage à billes, le catalyseur est généralement soumis à des étapes post-traitement telles que le séchage, la torréfaction ou la réduction pour stabiliser la structure et activer les composants actifs.
Mécanismes mécaniques de la préparation des nanomatériaux
► Effet d'impact et de frottement
La boule de broyage entre en collision avec la paroi du réservoir et le matériau en mouvement à grande vitesse, générant une température et une pression élevées locales (jusqu'à 1000 degrés ou plus) et une déformation plastique.
Les impacts répétés entraînent une distorsion du réseau matériel, une prolifération de dislocation et, finalement, déclencher un raffinement des grains à l'échelle nanométrique.
► Effet chimique de force mécanique
Pendant le broyage à billes à haute énergie, l'énergie mécanique est convertie en énergie chimique, ce qui favorise les réactions à l'état solide ou les transitions de phase.
Par exemple, les éléments métalliques et non métalliques forment des alliages nanocristallins ou des phases amorphes par l'alliage mécanique (MA).
► Réactions d'auto-propagation
Dans certains systèmes, l'énergie mécanique peut initier une synthèse à haute température à haute température (SHS) pour générer rapidement des nanomatériaux.
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