مطحنة كروية نانوية متعددة الاستخدامات وعالية الأداء بسعة 1 لتر للمختبر مع خزان زركونيا سعة 100 مل

قاعدة الطاحونة (سعة 1 لتر): يشير هذا إلى حجم آلة الطحن الكروي الكوكبي نفسها. يشير التصنيف "1 لتر" عادةً إلى أن الآلة مصممة لاستيعاب وعاء طحن واحد أو أكثر يبلغ حجمه الإجمالي حوالي 1 لتر. على سبيل المثال، يمكنها استيعاب أربعة أوعية سعة 250 مل أو، كما هو الحال في هذه الحالة، فهي متوافقة تمامًا مع الأوعية الأصغر مثل خزان سعة 100 مل.

مجموعة الطحن (خزان زركونيا 100 مل): هذا هو الوعاء الفعلي ومجموعة الكرات المستخدمة في عملية الطحن، المصنوعة من زركونيا مثبتة بالإيتريا (YSZ).

هذه المجموعة مثالية لتحقيق نعومة النانو مع عينات صغيرة وعالية القيمة.

تعدد استخدامات النظام الأساسي: المطحنة 1 لتر هي وحدة سطح مكتب قوية توفر محركًا ثابتًا وقويًا للحركة الكوكبية. ميزتها الرئيسية هي المرونة؛ في حين أنها يمكن أن تتعامل مع دفعات أكبر بأوعية أكبر، فإنها تتفوق في تشغيل الأوعية الأصغر (مثل خزان 100 مل) بكفاءة عالية.

مدخلات الطاقة العالية: تولد قوة طرد مركزي كبيرة من خلال الدورانات المتعارضة للقرص الكوكبي والأوعية، وهو أمر ضروري لتفتيت الجسيمات إلى النطاق النانوي.

تحكم دقيق: يتميز بأدوات تحكم رقمية لضبط سرعة الدوران (RPM) ووقت الطحن بدقة عالية، مما يضمن نتائج قابلة للتكرار عبر التجارب.

يعد اختيار مجموعة الزركونيا 100 مل أمرًا بالغ الأهمية لتطبيقات النطاق النانوي.

• صلابة قصوى ومقاومة للتآكل: الزركونيا هي واحدة من أصعب المواد المستخدمة في أوعية الطحن. إنها تقلل من التآكل والتلوث، وهو أمر حيوي للغاية للطحن النانوي حيث يمكن أن تؤدي حتى الكميات الصغيرة من المواد المشتتة إلى إمالة النتائج.
• الكثافة العالية: تترجم الكثافة العالية لكرات طحن الزركونيا إلى طاقة تأثير أكبر أثناء الطحن، مما يؤدي إلى سحق أكثر فعالية.
• الخمول الكيميائي: الزركونيا خاملة كيميائيًا ضد معظم المواد، مما يضمن الحفاظ على نقاء العينة. إنها مثالية لطحن المواد المسببة للتآكل أو الحساسة.

• مثالي لكميات البحث والتطوير: هذا الحجم مثالي لمعالجة العينات الصغيرة والثمينة (على سبيل المثال، من 1/3 إلى 1/2 من حجم الوعاء، أي ما يقرب من 10-30 جرامًا من العينة بالإضافة إلى وسائط الطحن). هذا يقلل من النفايات ويسمح للباحثين بالعمل مع مواد باهظة الثمن أو محدودة الكمية.
• استخدام فعال للطاقة: يضمن الوعاء الأصغر على قاعدة 1 لتر القوية نقل الطاقة من الحركة الكوكبية بشكل فعال إلى كتلة العينة الصغيرة، مما يمنع العينة من "التوسيد" وينتج عنه طحن أسرع وأكثر كفاءة.

لتحقيق جزيئات على نطاق النانو، تكون العملية عادةً كما يلي:

1. التحميل: يتم وضع مادة العينة في وعاء الزركونيا سعة 100 مل. تتم إضافة كرات طحن الزركونيا ذات الحجم المناسب (على سبيل المثال، 0.5 مم إلى 3 مم للطحن النانوي). يجب ألا يمتلئ الوعاء بأكثر من نصفه (بما في ذلك الكرات والعينة) للسماح بالحركة المناسبة.
2. الطحن الرطب (موصى به على نطاق النانو): تتم إضافة مادة مساعدة أو مذيب طحن سائل (مثل الماء أو الإيثانول أو الهكسان) لتغطية العينة والكرات. هذا أمر بالغ الأهمية للطحن النانوي لأنه:
   • يمنع تراكم الجسيمات الدقيقة.
   • يبرد العينة، مما يقلل من التدهور الناتج عن الحرارة.
   • يساعد في إنشاء تعليق نانوي مستقر.
3. إعداد المعلمات: يتم تثبيت الوعاء بإحكام على المطحنة. يتم ضبط السرعة (غالبًا 300-600 دورة في الدقيقة) والوقت (من دقائق إلى عدة ساعات) بناءً على صلابة المادة والنعومة المطلوبة.
4. الطحن: تبدأ الحركة الكوكبية، مما يتسبب في اصطدام كرات الزركونيا واحتكاك العينة على جدران الوعاء.
5. استخلاص النتيجة: بعد الطحن، يتم جمع مسحوق النانو أو المعلق الناتج بعناية من وعاء الزركونيا.

• الأمثل للتحضير النانوي: المطحنة 1 لتر عالية الطاقة المقترنة بخزان الزركونيا الخالي من التلوث هي إعداد مثبت لتحقيق الجسيمات< 100 نانومتر.
• الحد الأدنى من التلوث: تضمن الزركونيا بقاء العينة نقية، وهو أمر بالغ الأهمية للتقنيات التحليلية مثل XRD و XRF و ICP-MS.
• معالجة العينات الصغيرة: مثالية للبحث والتطوير حيث تكون المادة نادرة أو باهظة الثمن.
• قابلية التوسع: يسمح النظام الأساسي 1 لتر بالتوسع بسهولة. يمكن غالبًا ترجمة المعلمات المحسنة في الوعاء سعة 100 مل إلى أوعية أكبر لإنتاج دفعات أكبر.

هذا النظام ضروري في المجالات التي تتطلب أعلى مستوى من نعومة العينة ونقاوتها:

• علوم المواد المتقدمة: تحضير السيراميك النانوي، المساحيق المركبة، والجرافين.
• البحث الصيدلاني: التحجيم النانوي للمكونات النشطة لتعزيز التوافر البيولوجي.
• أبحاث البطاريات: التجانس والطحن النانوي لمواد الكاثود / الأنود (مثل LFP و NMC).
• الإلكترونيات: تحضير معاجين إلكترونية دقيقة ومساحيق سيراميك.
• الجيولوجيا: التفتيت فائق الدقة للعينات الجيولوجية لتحليل العناصر النزرة.