新品來(lái)襲----高能振蕩撞擊式球磨儀MM500

迄今為止，機(jī)械合金和機(jī)械化學(xué)反應(yīng)領(lǐng)域的眾多實(shí)驗(yàn)室行星式球磨儀，通過(guò)高能輸入的方式，經(jīng)歷數(shù)小時(shí)長(zhǎng)期研磨，終實(shí)現(xiàn)出樣細(xì)度<1 μm。盡管在這些應(yīng)用領(lǐng)域中，行星式球磨儀具有*的優(yōu)勢(shì)，但是研磨過(guò)程需要間歇冷卻，耗時(shí)長(zhǎng)久。相較而言，高能振蕩撞擊式球磨儀MM 500無(wú)需間歇冷卻，節(jié)約時(shí)間。新品高能振蕩撞擊式球磨儀MM 500是市面上*可替代行星式球磨儀的混合球磨儀，提供更加舒適的操作體驗(yàn)，研磨過(guò)程產(chǎn)生更少的熱量。MM 500研磨細(xì)度可達(dá)納米級(jí)，高工作頻率35 Hz，可選50 ml、80 ml、125 ml研磨罐，可連續(xù)穩(wěn)定研磨長(zhǎng)達(dá)99 h。

                          圖1 RETSCH新品高能振蕩撞擊式球磨儀MM500

安全、便利的操作系統(tǒng)
    MM 500提供了的操作便捷性和安全性。例如，在濕磨和機(jī)械化學(xué)反應(yīng)應(yīng)用中，螺絲緊固研磨罐大可支持5 bar壓力。螺絲緊固研磨罐的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，充分利用研磨腔全部空間。傳統(tǒng)混合球磨儀的旋蓋占據(jù)研磨罐部分體積，使其難以滿足濕磨中60%研磨球填充量的要求，而MM 500在研磨空間的利用程度上優(yōu)于傳統(tǒng)混合球磨儀。此外，MM 500研磨罐的蓋子不占用研磨體積，更便于纖維樣品的研磨。MM 500緊固裝置比行星式球磨儀緊固裝置的設(shè)計(jì)更具人性化。研磨罐更加容易嵌入緊固裝置，置入緊固裝置后依舊可以提取樣品或者快速查看樣品。
    新品MM 500配有4.3英寸觸摸屏，操作更加方便。創(chuàng)新開(kāi)發(fā)RETSCH App可在智能手機(jī)和平板遙控設(shè)備上安裝使用，可以創(chuàng)建應(yīng)用程序，共享RETSCH實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，與售后服務(wù)遠(yuǎn)程聯(lián)系。

                 圖2 創(chuàng)新設(shè)計(jì)的螺絲緊固研磨罐可以在數(shù)秒內(nèi)夾緊固定

       除了上述優(yōu)勢(shì)之外，MM 500結(jié)合了混合球磨儀和行星式球磨儀的優(yōu)點(diǎn)，可用于硬性、脆性樣品的粉碎、冷凍研磨以及其他新型應(yīng)用。區(qū)別于傳統(tǒng)混合球磨儀，MM 500終研磨細(xì)度可低至100 nm以下，可用于機(jī)械合金，研磨過(guò)程無(wú)需間歇冷卻。本篇文章的應(yīng)用實(shí)例顯示了新品MM 500出樣細(xì)度低于傳統(tǒng)混合球磨儀出樣粒度，它在研磨細(xì)度和研磨時(shí)間上顯著優(yōu)于行星式球磨儀。

 高能輸入取得更小的出樣細(xì)度
 

    傳統(tǒng)混合球磨儀高工作頻率僅為30 Hz甚至更小，而新品MM 500高工作頻率可達(dá)35 Hz，具有強(qiáng)大的研磨能力可以取得更細(xì)的出樣細(xì)度。所以傳統(tǒng)混合球磨儀不適用于需要高能輸入的應(yīng)用領(lǐng)域。圖3顯示了幾分鐘的高能輸入對(duì)玄武巖終研磨細(xì)度的影響。在前2分鐘的研磨過(guò)程中，+5 Hz的研磨*提高，35 Hz研磨細(xì)度是30Hz研磨細(xì)度的一半。此外，MM 500可以使用2個(gè)45 ml的研磨罐，處理量是小型混合球磨儀的兩倍，接近行星式球磨儀的處理量。下面案例表明，MM 500適用于行星式球磨儀的應(yīng)用領(lǐng)域，例如出樣細(xì)度<100 nm的超精細(xì)研磨。
圖3 相較傳統(tǒng)混合球磨儀高工作頻率30 Hz而言，MM 500高工作頻率可增至35 Hz。對(duì)比同一樣品玄武巖（進(jìn)樣尺寸2-5 mm）的研磨結(jié)果，可以看出MM 500（50 ml研磨罐+12×12 mm研磨球，80 ml和125 ml研磨罐研磨效果相同）研磨效果更好，出樣細(xì)度更細(xì)。

納米研磨，無(wú)過(guò)熱現(xiàn)象
    常規(guī)超精細(xì)研磨過(guò)程歷經(jīng)數(shù)小時(shí)，行星式球磨儀為了避免過(guò)熱現(xiàn)象，需要額外時(shí)間進(jìn)行間歇冷卻。相較行星式球磨儀而言，新品MM 500在納米研磨過(guò)程中無(wú)需間歇冷卻，基于撞擊而非摩擦的研磨機(jī)制，處理樣品更的同時(shí)，產(chǎn)生更少的熱量。圖4顯示，研磨氧化鋁樣品過(guò)程中，MM 500的研磨罐溫度與行星式球磨儀的研磨罐溫度相似，差別在于行星式球磨儀研磨1 min需要4 min的間歇冷卻，否則行星式球磨儀的研磨罐溫度會(huì)在研磨數(shù)分鐘內(nèi)達(dá)到100℃。

 圖4 使用0.1 mm氧化鋯研磨球，濕磨氧化鋁樣品的顆粒細(xì)度和溫度曲線。MM 500無(wú)需間歇冷卻，操作時(shí)間即是凈研磨時(shí)間。MM 500僅需2 h研磨時(shí)間即可取得0.14 μm的出樣細(xì)度，而行星式球磨儀需要5 h操作時(shí)間（1 h凈研磨時(shí)間+4 h）才能取得0.18 μm的出樣細(xì)度。兩款球磨儀的研磨罐溫度相似。

研磨氧化鋁樣品至0.14 μm，MM 500比行星式球磨儀更省時(shí)（2 h取代5 h操作時(shí)間）。
另一個(gè)超精細(xì)研磨案例：僅用1/4行星式球磨儀的處理時(shí)間，MM 500研磨二氧化鈦樣品能夠取得更好的研磨細(xì)度（90 nm對(duì)比130 nm）。圖5  使用0.1 mm氧化鋯研磨球濕磨二氧化鈦樣品，取得很值得信賴的研磨效果。MM 500研磨過(guò)程中無(wú)需間歇冷卻，全部運(yùn)行時(shí)間即凈研磨時(shí)間。通過(guò)2 h的研磨，MM 500的終出樣細(xì)度為90 nm。而行星式球磨儀通過(guò)2 h的凈研磨時(shí)間，終出樣細(xì)度僅為130 nm（包括間歇冷卻，全部運(yùn)行時(shí)間為10 h）。

纖維樣品材料研磨

    除了研磨硬性、脆性樣品，行星式球磨儀還可以研磨纖維樣品材料如稻草、頭發(fā)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)可知，使用球磨儀研磨樣品時(shí)，樣品量通常需要占據(jù)30%研磨罐體積，才能取得值得信賴的研磨效果。研磨球同樣需要占據(jù)30%體積（干磨）。因?yàn)槔w維樣品在研磨過(guò)程中體積會(huì)逐漸縮小，為了抵消樣品體積減小量，建議多添加研磨樣品。 MM 500采用的是螺絲緊固研磨罐，它的蓋子是平整的，便于研磨罐裝入足夠的蓬松、纖維質(zhì)、大體積樣品。對(duì)于混合球磨儀來(lái)說(shuō)，研磨罐蓋子占據(jù)了一定的研磨腔體積，從而難以充分利用研磨空間，難以裝入足夠的纖維樣品材料。下圖的例子是使用動(dòng)物毛發(fā)進(jìn)行的研磨實(shí)驗(yàn)，取1.2 g動(dòng)物毛發(fā)放入80 ml研磨罐中，使用30個(gè)10 mm研磨球研磨7 min。結(jié)果可以看出新品MM 500的研磨*優(yōu)于行星式球磨儀。

圖6  使用MM500和行星式球磨儀研磨動(dòng)物毛發(fā)，采用30×10 mm不銹鋼研磨球，持續(xù)研磨7 min后的終出樣細(xì)度。

硬性、彈性樣品材料的冷凍研磨
 
       涉及到塑料、橡膠、天然橡膠等硬性、彈性樣品的研磨，混合球磨儀通常是實(shí)驗(yàn)室*。室溫環(huán)境下，這些樣品難以通過(guò)撞擊力實(shí)現(xiàn)樣品粉碎，僅會(huì)發(fā)生形變。通過(guò)液氮冷凍使樣品脆化，便于樣品后續(xù)研磨粉碎。基于上述原理，先將研磨球和樣品材料裝入研磨罐中，擰緊后放入液氮池中，實(shí)現(xiàn)樣品的間接脆化。新品MM 500高工作頻率增至35 Hz，大研磨罐體積可達(dá)125 ml，在這些方面MM 500顯著優(yōu)于傳統(tǒng)混合球磨儀。

       新品高能振蕩撞擊式球磨儀MM 500結(jié)合了混合球磨儀和行星式球磨儀的優(yōu)點(diǎn)。操作簡(jiǎn)便，使用安全，短時(shí)間內(nèi)能夠取得出色的研磨效果。此外，MM 500 具有強(qiáng)大的研磨能力，超長(zhǎng)的研磨時(shí)間，在納米研磨與機(jī)械合金領(lǐng)域表現(xiàn)。