التقدم في تطبيق مطحنة الكرة في مجال المواد الجديدة

منذ تقديمها منذ أكثر من 100 عام، تم استخدام المطاحن الكروية على نطاق واسع في صناعات مثل الصناعة الكيميائية والتعدين ومواد البناء والطاقة الكهربائية والطب وصناعة الدفاع الوطني. خاصة في مجالات معالجة المعادن المعقدة، وتعديل سطح المسحوق، وتنشيط المسحوق، وتوليف المسحوق الوظيفي، والسبائك الميكانيكية، وإعداد المسحوق متناهية الصغر، فإن طريقة الطحن الكروي الميكانيكية لديها سوق بحث وتطبيق واسع. .

تتميز المطحنة الكروية بخصائص الهيكل البسيط، والتشغيل المستمر، والقدرة على التكيف القوية، والأداء المستقر، ومناسبة للتحكم الآلي على نطاق واسع وسهل التنفيذ. يمكن أن تتراوح نسبة التكسير من 3 إلى 100. وهي مناسبة لمعالجة المواد الخام المعدنية المختلفة والطحن الرطب. ويمكن استخدام الطحن الجاف كطريقة جلخ.

تقدم البحث في طريقة الطحن الكروي الميكانيكي في مجال المواد الجديدة

(1) مواد بطارية الليثيوم

تم تصنيع مواد SiOx بواسطة الطحن الكروي الميكانيكي في الجو الجوي. تُستخدم كمادة أنود لبطاريات الليثيوم أيون، ويمكن أن تصل السعة النوعية لحجم SiOx إلى 1487 مللي أمبير/سم مكعب، وهو أكثر من ضعف قدرة الجرافيت؛ كفاءته الكولومبية الأولى أعلى من كفاءة SiO غير المعالجة، حتى 66.8%؛ ولها استقرار دورة ممتاز. بعد 50 دورة بكثافة تيار تبلغ 200 مللي أمبير/جرام، تستقر السعة عند حوالي 1300 مللي أمبير/جرام. أظهرت النتائج أن SiOx المحضر بهذه الطريقة له إمكانية عملية.

(2) المواد الأرضية النادرة

فيما يتعلق بمسحوق تلميع الأتربة النادرة، فإن طريقة الطحن الكروي الميكانيكية لا تزيد فقط من قوة القص أثناء التفاعل الكيميائي، وتزيد من معدل انتشار الجزيئات، وتؤدي إلى تحسين المواد المتفاعلة والمنتجات، ولكنها أيضًا تتجنب إدخال المذيبات وتقلل من إنه يلغي عملية الترسيب المتوسطة، ويقلل من تأثير العديد من ظروف التحضير في عملية تحضير مسحوق التلميع، ويوسع نطاق البحث لمواد التلميع بشكل كبير. فيما يتعلق بالمواد الحفزية الأرضية النادرة، تتميز طريقة الطحن الكروي الميكانيكية بعملية إعداد بسيطة وظروف معتدلة، ويمكنها معالجة المواد بكميات كبيرة.

(3) المواد الحفزية

من أجل تغيير حجم جسيمات TiO2 وتحسين أداء التحفيز الضوئي، قام Qi Dongli et al. تم استخدام الطحن الكروي عالي الطاقة لمعالجة مسحوق TiO2 ودراسة تأثير وقت طحن الكرة على الشكل المجهري والبنية البلورية وطيف رامان وطيف الفلورة وأداء التحفيز الضوئي للعينة. معدل تحلل عينات TiO2 بعد طحن الكرة أعلى من العينات غير المطحونة بالكرات، ومعدل تحلل عينة الكرة المطحونة لمدة 4 ساعات هو الأعلى، مما يشير إلى أنها تتمتع بأفضل أداء تحفيز ضوئي.

(4) المواد الضوئية

تم استخدام طريقة الطحن الكروي الميكانيكي للاختزال الكيميائي لتحضير مسحوق الفضة القشاري اللامع، وتمت دراسة تأثيرات طريقة الطحن بالكرات وزمن طحن الكرة وسرعة طحن الكرة على معلمات وخصائص مسحوق الفضة القشاري. أظهرت النتائج أن الطحن بالكرات الرطبة له كفاءة أعلى في تكوين القشور، لكن مسحوق الفضة القشور المحضر بواسطة الطحن بالكرات الجافة له قطر قشور أكبر ومظهر فضي أكثر إشراقًا.

(5) مواد البيروفسكايت

تم تحضير مسحوق البيروفسكايت المزدوج Cs2AgBiBr6 النانوي الخالي من الرصاص باستخدام عملية طحن الكرة الميكانيكية. مع زيادة وقت طحن الكرة، يصل المسحوق النانوي Cs2AgBiBr6 أخيرًا إلى الطور النقي، وينخفض حجم الجسيمات تدريجيًا إلى حوالي 100 نانومتر، ويتغير شكل الجسيمات من جزيئات على شكل قضيب إلى جزيئات مستديرة.

(6) مواد الامتزاز

يتم تنشيط المعادن غير المعدنية مثل الحجر الجيري والكاولين والسربنتين من خلال الطحن الكروي لتعزيز قدرتها على التفاعل مع المكونات الضارة مثل النحاس والرصاص والزرنيخ في مرحلة الماء. يتيح ذلك تطبيق عملية تنقية مياه الصرف الصحي الجديدة الفعالة والبسيطة ومنخفضة التكلفة على عملية تنقية مياه الصرف الصحي. الترسيب الانتقائي والفصل واستعادة التخصيب للمكونات المعدنية المستهدفة.

بالمقارنة مع الطرق الأخرى، أثناء عملية التفاعل الكيميائي، يمكن لطريقة الطحن بالكرات أن تقلل بشكل كبير من طاقة تنشيط التفاعل، وتقليل حجم جسيمات المسحوق، وزيادة نشاط المسحوق، وتحسين توزيع حجم الجسيمات، وتعزيز الترابط بين الواجهات، وتعزيز الأيونات الصلبة الانتشار ويحفز تفاعلات كيميائية منخفضة الحرارة لتحسين الكثافة والخصائص البصرية والكهربائية والحرارية وغيرها من المواد. المعدات بسيطة، والعملية سهلة التحكم، والتكلفة منخفضة، وهناك تلوث أقل. إنها تقنية إعداد مواد موفرة للطاقة وفعالة وسهلة الإنتاج الصناعي.