เครื่องบดลูกบอลดาวเคราะห์ขนาดเล็กในห้องปฏิบัติการ, เครื่องบดแบบแห้งและเปียก, การเตรียมตัวอย่างนาโน, การบดดินแบบเงียบ

รายการห้องทดลอง เครื่องบดลูกกลองดาวขนาดเล็กเป็นอุปกรณ์บดขนาดเล็กที่มีประสิทธิภาพสูงที่ออกแบบมาเพื่อการประมวลผลตัวอย่างที่แม่นยําในการวิจัยวิทยาศาสตร์ การทดสอบวัสดุ และกรณีการผลิตชุดเล็กมันรวมความสามารถหลายหลัก ผงแห้งและเปียก, การเตรียมตัวอย่างในระดับนาโน และการบดดินเงียบ ทําให้มันเป็นเครื่องมือที่หลากหลายสําหรับสาขาต่างๆ เช่น วิทยาศาสตร์วัสดุ, วิทยาศาสตร์ภูมิศาสตร์, วิศวกรรมสิ่งแวดล้อม และนาโนเทคโนโลยี

คําว่า "ดาวเคราะห์" เป็นกุญแจในการทํางานของมัน. เครื่องบดมักมีกระปุกบดหนึ่งหรือหลายกระปุก (กระปุกบดม) จัดไว้บนแผ่นหมุน, เรียกว่าวงจรดวงอาทิตย์หรือแผ่นดาวเคราะห์.

• การหมุนสองครั้ง:กระปุกบดแต่ละกระปุกหมุนรอบแกนกลางของมันเอง (ปฏิวัติ) ในขณะเดียวกัน ดิสก์ดาวเคราะห์ทั้งหมดหมุนในทิศทางตรงกันข้ามรอบแกนกลางร่วมกัน (หมุน)

• กองกําลังหลุดศูนย์กลาง:การหมุนสองครั้งนี้สร้างแรงหลุดศูนย์กลางที่สูงมาก ลูกบอลในกระป๋องซึ่งนําไปสู่เส้นทางที่ซับซ้อน ที่พวกเขากระทบผนังกระปุกและกันและกัน ด้วยพลังงานที่มหาศาล.

• อุปกรณ์บด:The combination of impact (from the balls hitting the material against the jar wall) and friction (from the balls rolling and sliding against each other and the jar) results in extremely effective and rapid pulverization of the sample material.

อัตราสัมพันธ์ของความเร็วหมุนของแผ่นดาวเคราะห์และกระปุกการบดกําหนดพลังงานเข้าและดังนั้นความละเอียดของการบด

• ระบบขับเคลื่อนและควบคุมหลัก:เครื่องยนต์และเครื่องควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ทําให้การตั้งค่าและการปรับความเร็วหมุน (RPM) และเวลาบดได้แม่นยํารูปแบบที่ทันสมัยหลายรุ่นมีวงจรที่สามารถเขียนโปรแกรมได้ และหมุนกลับเพื่อป้องกันวัสดุจากการบด.

• ดวงดาว (วงล้อดวงอาทิตย์):พลาตฟอร์มหมุนที่กระป๋องบดติดตั้งอยู่

• เครื่องบดกระปุก (Mill Pots):มีในขนาดต่าง ๆ (เช่น 50ml, 100ml, 250ml, 500ml) และวัสดุที่เหมาะสมกับการใช้งานที่แตกต่างกัน:

  • สแตนเลส:ความแข็งแรงทางกลสูง เหมาะสําหรับวัสดุแข็ง

  • อากาต (คอรอนดัมซินเตอร์)เป็นสารที่ไม่ทํางานทางเคมี เหมาะสําหรับการหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนด้วยโลหะ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในภูมิศาสตร์และเซรามิก

  • วอล์ฟเทนคาร์ไบด:แข็งแรงและทนทานต่อการสวมใส่ สําหรับวัสดุที่แข็งแรงที่สุด

  • ซีรคอนิยา (ZrO2):ความทนทานต่อการสกัดที่ดีและเหมาะสําหรับการบดนาโน เนื่องจากความหนาแน่นและความแข็งแรงสูง

  • ไนลอน/PTFE:สําหรับการใช้งานที่ต้องหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนโลหะและวัสดุไม่แข็งเกินไป

• กลองบด (สื่อบด):ยังมีในวัสดุที่เหมือนกันกับกระปุก ขนาดของลูกบอล (เช่น 3 มิลลิเมตร, 5 มิลลิเมตร, 10 มิลลิเมตร) เป็นสิ่งสําคัญ; ลูกบอลขนาดเล็กให้จุดสัมผัสมากขึ้นสําหรับการบดละเอียดขณะที่ลูกบอลขนาดใหญ่ส่งพลังงานการกระแทกที่สูงขึ้นสําหรับการลดขนาดเริ่มต้น.

โรงบดสามารถทํางานได้ใน 2 รูปแบบพื้นฐาน:

• การบดแห้ง:ตัวอย่างถูกบรรจุเข้าไปในกระปุกในรูปแบบแห้งเป็นผง

  • ข้อดี:การจัดตั้งง่ายขึ้น การแปรรูปหลังง่ายขึ้น (เพียงแค่ว่างกระปุก)

  • ความท้าทายอาจนําไปสู่การบด (อนุภาคติดกัน) หรือการบดบนผนังกระปุกเมื่อบดขนาดละเอียดมาก มักต้องใช้สารควบคุมกระบวนการ (PCA) เพื่อป้องกันเรื่องนี้

  • ดีที่สุดสําหรับ:วัสดุที่เปราะบาง การบดที่ค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้างค่อนข้าง

• การบดน้ํา:ตัวอย่างถูกแขวนในของเหลว (น้ํา, อัลโคฮอล, เฮ็กซาน ฯลฯ) ภายในกระปุก

  • ข้อดี:น้ํายาทําหน้าที่เป็นน้ํามันเลื่อมและน้ําเย็น ลดการเกิดความร้อน ช่วยกระจายอนุภาค ป้องกันการรวมตัวใหม่ และนําไปสู่การบดแบบเรียบร้อยและละเอียดกว่ามันจําเป็นสําหรับการสร้างอนุภาคขนาดนาโนเมตรจริง.

  • ความท้าทายต้องการขั้นตอนเพิ่มเติมในการแยกของเหลวจากผงหลังจากการบด (เช่น โดยการระเหยหรือการกรอง)

  • ดีที่สุดสําหรับ:การบดนาโน, การเตรียมสารระงับที่มั่นคง (สลูรี่), การบดวัสดุที่กระชับกระชับ

1. การเตรียมตัวอย่างนาโน

   การบรรลุขนาดอนุภาคนาโน (< 100 nm) จําเป็นต้องมีเงื่อนไขที่ดีที่สุด:

   • การบดน้ําเป็นข้อบังคับเพื่อเอาชนะแรงแวนเดอร์วัลส์ ที่ทําให้อนุภาคนาโนบดกัน

   • สื่อการบดขนาดเล็ก:การใช้ลูกบอลขนาดเล็กมาก (เช่น 0.1 มิลลิเมตรถึง 1 มิลลิเมตร) เพิ่มจํานวนจุดสัมผัส, ทําให้การกระจายตัวละเอียดมากขึ้น

   • ความเร็วและเวลาที่ดีที่สุด:จําเป็นต้องใช้เวลาการบดที่ยาวนานขึ้นในอัตราการปรับระดับที่ถูกต้อง อัตราการบดที่สูงเกินไปอาจสร้างความร้อนเกินขั้น ซึ่งอาจทําให้ตัวอย่างเสื่อม

   • วัสดุกระปุก/ลูกบอลที่เหมาะสม:ซิรคอนิยามักถูกเลือกสําหรับความหนาแน่นสูงและการปนเปื้อนอย่างน้อย

2. การบดดินที่เงียบ

   คําว่า "เงียบ" หมายถึงรุ่นที่ออกแบบโดยเฉพาะอย่างยิ่งด้วยเทคโนโลยีลดเสียง

   • กล่องกันเสียง:ห้องบดมีผนังด้วยฟองเสียงหรือวัสดุที่ซับเสียงอื่น ๆ

   • การปรับปรุงเครื่องยนต์การใช้เกียร์ที่เงียบและแม่นยํา และเครื่องติดตั้งที่ลดความสั่นสะเทือนเพื่อลดเสียงกล

   • ความสําคัญในการบดดิน:ขณะที่ตัวอย่างดินไม่แข็งแรงอย่างพิเศษ กระบวนการบดอาจยาวนาน เครื่องบดเงียบทําให้สภาพแวดล้อมห้องปฏิบัติการสบายใจมากขึ้นและทําให้การทํางานโดยไม่ต้องดูแลแม้แต่ในพื้นที่ห้องปฏิบัติการร่วมกัน.

3. การใช้ในการบดดิน

   สําหรับการวิเคราะห์ดิน (เช่น XRF, XRD, ICP-MS) การเตรียมตัวอย่างมีความสําคัญ:

   • โฮมอเจนไซส์:เครื่องผลิตให้แน่ใจว่าตัวอย่างทั้งหมดถูกบดเป็นผงละเอียดที่สม่ําเสมอ เพื่อให้มีตัวอย่างตัวแทนสําหรับการวิเคราะห์

   • การผสมผสานผงเพื่อความละเอียดในการวิเคราะห์มันแยกก้อนของดินและแร่ธาตุออกเป็นขนาดอนุภาคที่ต้องการ ซึ่งเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับผลการวิเคราะห์ที่แม่นยําและสามารถนํามาผลิตใหม่ได้

   • การควบคุมการปนเปื้อนการใช้กระป๋อง/ลูกกรอบจากหินหินหินหินหินหรือซิรคอนี ยป้องกันการนําเข้าของธาตุโลหะที่อาจขัดขวางการวิเคราะห์องค์ประกอบของดิน

เรือไปเกาหลีใต้