Progrès de l’application du broyeur à boulets dans le domaine des nouveaux matériaux

Depuis leur introduction il y a plus de 100 ans, les broyeurs à boulets ont été largement utilisés dans des industries telles que l’industrie chimique, l’exploitation minière, les matériaux de construction, l’énergie électrique, la médecine et l’industrie de la défense nationale. En particulier dans les domaines du traitement des minéraux complexes, de la modification de la surface des poudres, de l’activation des poudres, de la synthèse fonctionnelle des poudres, des alliages mécaniques et de la préparation des poudres ultrafines, la méthode de broyage mécanique à billes a un vaste marché de recherche et d’applications. .

Le broyeur à boulets présente les caractéristiques d’une structure simple, d’un fonctionnement continu, d’une forte adaptabilité, de performances stables, adaptés à un contrôle automatique à grande échelle et facile à réaliser. Son rapport de concassage peut varier de 3 à 100. Il convient au traitement de diverses matières premières minérales et au broyage humide. Et le meulage à sec peut être utilisé comme méthode abrasive.

Avancement de la recherche sur la méthode de broyage mécanique à billes dans le domaine des nouveaux matériaux

(1) Matériaux de batterie au lithium

Les matériaux SiOx ont été synthétisés par broyage mécanique à billes dans une atmosphère d’air. Utilisé comme matériau d’anode pour les batteries lithium-ion, la capacité spécifique en volume du SiOx peut atteindre 1 487 mAh/cc, soit plus du double de celle du graphite ; son premier rendement coulombien est supérieur à celui du SiO non traité, jusqu’à 66,8 % ; et il a une excellente stabilité de cycle. Après 50 cycles à une densité de courant de 200 mA/g, la capacité se stabilise autour de 1300 mAh/g. Les résultats montrent que le SiOx préparé par cette méthode présente des possibilités pratiques.

(2) Matériaux de terres rares

En ce qui concerne la poudre de polissage des terres rares, la méthode de broyage mécanique à billes augmente non seulement la force de cisaillement pendant la réaction chimique, augmente le taux de diffusion des particules, favorise le raffinement des réactifs et des produits, mais évite également l’introduction de solvants et réduit Il élimine le processus de précipitation intermédiaire, réduit l’influence de nombreuses conditions de préparation dans le processus de préparation de la poudre à polir et élargit considérablement le champ de recherche sur les matériaux de polissage. En termes de matériaux catalytiques de terres rares, la méthode de broyage mécanique à boulets présente un processus de préparation simple et des conditions douces, et peut traiter des matériaux en grandes quantités.

(3) Matériaux catalytiques

Afin de modifier la taille des particules de TiO2 et d’améliorer ses performances photocatalytiques, Qi Dongli et al. utilisé un broyage à billes à haute énergie pour traiter la poudre de TiO2 et étudié l’effet du temps de broyage à billes sur la micromorphologie, la structure cristalline, le spectre Raman, le spectre de fluorescence et les performances photocatalytiques de l’échantillon. Le taux de dégradation des échantillons de TiO2 après broyage à billes est supérieur à celui des échantillons non broyés à billes, et le taux de dégradation de la bille d’échantillon broyée pendant 4 heures est le plus élevé, ce qui indique qu’elle présente les meilleures performances photocatalytiques.

(4) Matériaux photovoltaïques

La méthode de broyage à boulets mécanique et par réduction chimique a été utilisée pour préparer une poudre d’argent feuilletée brillante, et les effets de la méthode de broyage à boulets, du temps de broyage à boulets et de la vitesse de broyage à boulets sur les paramètres et les propriétés de la poudre d’argent feuilletée ont été étudiés. Les résultats montrent que le broyage à boulets humide a une efficacité de formation de flocons plus élevée, mais que la poudre d’argent en flocons préparée par broyage à boulets sec a un diamètre de flocons plus grand et un aspect argenté plus brillant.

(5) Matériaux pérovskites

La nanopoudre Cs2AgBiBr6 à double pérovskite sans plomb a été préparée à l’aide d’un processus de broyage mécanique à boulets. À mesure que le temps de broyage à boulets augmente, la nanopoudre Cs2AgBiBr6 atteint finalement la phase pure, la taille des particules diminue progressivement jusqu’à environ 100 nm et la forme des particules passe d’une forme de bâtonnet à des particules rondes.

(6) Matériaux d’adsorption

Les minéraux non métalliques tels que le calcaire, le kaolin et la serpentine sont activés par broyage à boulets pour renforcer leur capacité à réagir avec des composants nocifs tels que le cuivre, le plomb et l’arsenic dans la phase aqueuse. Cela permet d’appliquer un nouveau processus de purification des eaux usées efficace, simple et peu coûteux au processus de purification des eaux usées. Précipitation sélective, séparation et récupération par enrichissement des composants métalliques cibles.

Par rapport à d’autres méthodes, pendant le processus de réaction chimique, la méthode de broyage à boulets peut réduire considérablement l’énergie d’activation de la réaction, réduire la taille des particules de poudre, augmenter l’activité de la poudre, améliorer la distribution granulométrique, améliorer la liaison entre les interfaces, favoriser les ions solides. diffusion et Il induit des réactions chimiques à basse température pour améliorer la densité et les propriétés optiques, électriques, thermiques et autres du matériau. L’équipement est simple, le processus est facile à contrôler, le coût est faible et la pollution est moindre. Il s’agit d’une technologie de préparation des matériaux économe en énergie et efficace, facile à utiliser pour la production industrielle.