प्रयोगशाला लघु ग्रह गेंद मिल,सूखा और गीला पाउडर,नैनो नमूना तैयारी,चुपचाप मिट्टी पीसने

The प्रयोगशाला लघु ग्रहणी बॉल मिल एक उच्च-दक्षता, कॉम्पैक्ट पीसने वाला उपकरण है जिसे वैज्ञानिक अनुसंधान, सामग्री परीक्षण और छोटे बैच उत्पादन परिदृश्यों में सटीक नमूना प्रसंस्करण के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह कई मुख्य क्षमताओं को एकीकृत करता है—सूखी और गीली चूर्णन, नैनो-स्तर का नमूना तैयार करना, और शांत मिट्टी पीसना—जो इसे सामग्री विज्ञान, भूविज्ञान, पर्यावरण इंजीनियरिंग और नैनोप्रौद्योगिकी जैसे क्षेत्रों के लिए एक बहुमुखी उपकरण बनाता है।

शब्द "ग्रहणी" इसके संचालन की कुंजी है। मिल में आमतौर पर एक या अधिक पीसने वाले जार (मिल पॉट) होते हैं जो एक घूर्णन डिस्क पर व्यवस्थित होते हैं, जिसे सूर्य पहिया या ग्रहणी डिस्क के रूप में जाना जाता है।

• दोहरी घूर्णन: प्रत्येक पीसने वाला जार अपने स्वयं के केंद्रीय अक्ष (क्रांति) के चारों ओर घूमता है। साथ ही, पूरी ग्रहणी डिस्क एक सामान्य केंद्रीय अक्ष (घूर्णन) के चारों ओर विपरीत दिशा में घूमती है।

• केन्द्राभिमुख बल: यह दोहरी घूर्णन बहुत अधिक केन्द्राभिमुख बल उत्पन्न करता है। जार के अंदर पीसने वाली गेंदों को इन बलों के अधीन किया जाता है, जिससे एक जटिल प्रक्षेपवक्र होता है जहां वे जार की दीवारों और एक-दूसरे को जबरदस्त ऊर्जा के साथ प्रभावित करते हैं।

• पीसने की क्रियाविधि: प्रभाव (जार की दीवार के खिलाफ सामग्री से गेंदों के टकराने) और घर्षण (गेंदों के एक-दूसरे और जार के खिलाफ लुढ़कने और फिसलने) का संयोजन नमूना सामग्री के अत्यंत प्रभावी और त्वरित चूर्णन का परिणाम है।

ग्रहणी डिस्क और पीसने वाले जार की घूर्णी गति का अनुपात ऊर्जा इनपुट और, परिणामस्वरूप, पीसने की सुंदरता निर्धारित करता है।

• मुख्य ड्राइव और नियंत्रण प्रणाली: मोटर और इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रक घूर्णन गति (आरपीएम) और पीसने के समय की सटीक सेटिंग और समायोजन की अनुमति देते हैं। कई उन्नत मॉडल में सामग्री के जमने से रोकने के लिए प्रोग्रामेबल चक्र और रिवर्स रोटेशन होते हैं।

• ग्रहणी डिस्क (सूर्य पहिया): घूर्णन मंच जिस पर पीसने वाले जार लगे होते हैं।

• पीसने वाले जार (मिल पॉट): विभिन्न आकारों (जैसे, 50ml, 100ml, 250ml, 500ml) और विभिन्न अनुप्रयोगों के अनुरूप सामग्री में उपलब्ध हैं:

  • स्टेनलेस स्टील: उच्च यांत्रिक शक्ति, कठोर सामग्री के लिए उपयुक्त।

  • अगेट (सिंटरड कोरंडम): रासायनिक रूप से अक्रिय, विशेष रूप से भूविज्ञान और सिरेमिक में धात्विक संदूषण से बचने के लिए आदर्श।

  • टंगस्टन कार्बाइड: सबसे कठिन सामग्रियों के लिए बेहद कठोर और पहनने के लिए प्रतिरोधी।

  • ज़िरकोनिया (ZrO₂): उत्कृष्ट पहनने का प्रतिरोध और उच्च घनत्व और कठोरता के कारण नैनो-पीसने के लिए आदर्श।

  • नायलॉन/पीटीएफई: उन अनुप्रयोगों के लिए जहां धातु संदूषण से बचना चाहिए और सामग्री बहुत कठोर नहीं है।

• पीसने वाली गेंदें (मिलिंग मीडिया): जार के समान सामग्री की श्रेणी में भी उपलब्ध है। गेंदों का आकार (उदाहरण के लिए, 3 मिमी, 5 मिमी, 10 मिमी) महत्वपूर्ण है; छोटे गेंदें महीन पीसने के लिए अधिक संपर्क बिंदु प्रदान करती हैं, जबकि बड़ी गेंदें प्रारंभिक आकार में कमी के लिए उच्च प्रभाव ऊर्जा प्रदान करती हैं।

मिल दो मूलभूत मोड में काम कर सकता है:

• सूखी पीस: नमूना जार में सूखे, पाउडर के रूप में लोड किया जाता है।

  • लाभ: सरल सेटअप, आसान पोस्ट-प्रोसेसिंग (बस जार खाली करें)।

  • चुनौतियाँ: बहुत महीन आकार में पीसते समय जार की दीवारों पर जमावट (कणों का एक साथ चिपकना) या जमना हो सकता है। अक्सर इसे रोकने के लिए एक प्रक्रिया नियंत्रण एजेंट (पीसीए) का उपयोग करने की आवश्यकता होती है।

  • इसके लिए सबसे अच्छा: भंगुर सामग्री, प्रारंभिक मोटे पीस, तरल पदार्थों के साथ असंगत सामग्री।

• गीली पीस: नमूना जार के अंदर एक तरल (पानी, अल्कोहल, हेक्सेन, आदि) में निलंबित कर दिया जाता है।

  • लाभ: तरल एक स्नेहक और शीतलक के रूप में कार्य करता है, जिससे गर्मी उत्पन्न कम होती है। यह कणों को फैलाने में मदद करता है, पुन: जमावट को रोकता है और अधिक समान, महीन पीस की ओर ले जाता है। नैनोमीटर-स्केल कणों को प्राप्त करने के लिए यह आवश्यक है।

  • चुनौतियाँ: मिलिंग के बाद पाउडर से तरल को अलग करने के लिए एक अतिरिक्त चरण की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, वाष्पीकरण या निस्पंदन द्वारा)।

  • इसके लिए सबसे अच्छा: नैनो-पीसने, स्थिर निलंबन (स्लरी) तैयार करना, नमनीय सामग्री पीसना।

1. नैनो नमूना तैयारी

   एक नैनोपार्टिकल आकार (< 100 एनएम) प्राप्त करने के लिए अनुकूलित स्थितियों की आवश्यकता होती है:

   • गीली पीस अनिवार्य है: वैन डेर वाल्स बलों पर काबू पाने के लिए जो नैनोपार्टिकल्स को जमा होने का कारण बनते हैं।

   • छोटे पीसने वाले मीडिया: बहुत छोटी गेंदों (उदाहरण के लिए, 0.1 मिमी से 1 मिमी) का उपयोग संपर्क बिंदुओं की संख्या बढ़ाता है, जिससे महीन फैलाव सक्षम होता है।

   • इष्टतम गति और समय: सही ढंग से कैलिब्रेटेड गति पर एक लंबा मिलिंग समय आवश्यक है। बहुत अधिक गति अत्यधिक गर्मी उत्पन्न कर सकती है, जो नमूने को खराब कर सकती है।

   • उपयुक्त जार/बॉल सामग्री: ज़िरकोनिया को अक्सर इसकी उच्च घनत्व और न्यूनतम संदूषण के लिए पसंद किया जाता है।

2. शांत मिट्टी पीसना

   शब्द "शांत" विशेष रूप से शोर-डंपिंग तकनीकों के साथ इंजीनियर किए गए मॉडल को संदर्भित करता है।

   • ध्वनि-प्रूफिंग बाड़ा: मिलिंग कक्ष को ध्वनिक फोम या अन्य ध्वनि-अवशोषित सामग्री के साथ पंक्तिबद्ध किया गया है।

   • बेहतर ड्राइव यांत्रिकी: यांत्रिक शोर को कम करने के लिए शांत, सटीक गियर और कंपन-डंपिंग माउंट का उपयोग।

   • मिट्टी पीसने के लिए महत्व: जबकि मिट्टी के नमूने असाधारण रूप से कठोर नहीं होते हैं, पीसने की प्रक्रिया लंबी हो सकती है। एक शांत मिल प्रयोगशाला के वातावरण को अधिक आरामदायक बनाती है और साझा प्रयोगशाला स्थानों में भी, बिना किसी की उपस्थिति के संचालन की अनुमति देती है।

3. मिट्टी पीसने का अनुप्रयोग

   मिट्टी विश्लेषण (उदाहरण के लिए, एक्सआरएफ, एक्सआरडी, आईसीपी-एमएस) के लिए, नमूना तैयारी महत्वपूर्ण है:

   • समानता: मिल यह सुनिश्चित करता है कि पूरा नमूना एक सुसंगत, महीन पाउडर में पीस लिया जाए, जो विश्लेषण के लिए एक प्रतिनिधि उप-नमूना प्रदान करता है।

   • विश्लेषणात्मक सुंदरता के लिए चूर्णन: यह मिट्टी के समुच्चय और खनिजों को आवश्यक कण आकार में तोड़ता है, जो सटीक और पुन: प्रयोज्य विश्लेषणात्मक परिणामों के लिए आवश्यक है।

   • संदूषण नियंत्रण: अगेट या ज़िरकोनिया जार/गेंदों का उपयोग धात्विक तत्वों की शुरूआत को रोकता है जो मिट्टी की संरचना के विश्लेषण में हस्तक्षेप कर सकते हैं।

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