Progresso da aplicação do moinho de bolas na área de novos materiais

Desde a sua introdução, há mais de 100 anos, os moinhos de bolas têm sido amplamente utilizados em indústrias como indústria química, mineração, materiais de construção, energia elétrica, medicina e indústria de defesa nacional. Especialmente nas áreas de processamento mineral complexo, modificação da superfície do pó, ativação do pó, síntese funcional do pó, liga mecânica e preparação de pó ultrafino, o método mecânico de moagem de bolas tem um amplo mercado de pesquisa e aplicação. .

O moinho de bolas tem características de estrutura simples, operação contínua, forte adaptabilidade, desempenho estável, adequado para controle automático em larga escala e fácil de realizar. Sua taxa de britagem pode variar de 3 a 100. É adequado para processamento de diversas matérias-primas minerais e moagem úmida. E a moagem a seco pode ser usada como método abrasivo.

Progresso da pesquisa do método mecânico de moagem de bolas na área de novos materiais

(1) Materiais de bateria de lítio

Os materiais SiOx foram sintetizados por moagem mecânica de bolas em atmosfera de ar. Usado como material anódico para baterias de íons de lítio, a capacidade específica de volume do SiOx pode chegar a 1487mAh/cc, o que é mais que o dobro do grafite; sua primeira eficiência coulombiana é superior à do SiO não tratado, até 66,8%; e possui excelente estabilidade de ciclo. Após 50 ciclos a uma densidade de corrente de 200mA/g, a capacidade se estabiliza em torno de 1300mAh/g. Os resultados mostram que o SiOx preparado por este método tem possibilidade prática.

(2) Materiais de terras raras

Em termos de pó de polimento de terras raras, o método mecânico de moagem de bolas não só aumenta a força de cisalhamento durante a reação química, aumenta a taxa de difusão das partículas, conduz ao refinamento de reagentes e produtos, mas também evita a introdução de solventes e reduz Elimina o processo de precipitação intermediária, reduz a influência de muitas condições de preparação no processo de preparação do pó de polimento e amplia muito o escopo de pesquisa de materiais de polimento. Em termos de materiais catalíticos de terras raras, o método mecânico de moagem de bolas possui um processo de preparação simples e condições amenas, podendo processar materiais em grandes quantidades.

(3) Materiais catalíticos

A fim de alterar o tamanho das partículas de TiO2 e melhorar seu desempenho fotocatalítico, Qi Dongli et al. usaram moinho de bolas de alta energia para processar pó de TiO2 e estudaram o efeito do tempo de moagem de bolas na micromorfologia, estrutura cristalina, espectro Raman, espectro de fluorescência e desempenho fotocatalítico da amostra. A taxa de degradação das amostras de TiO2 após a moagem com bolas é maior do que a das amostras não moídas com bolas, e a taxa de degradação da amostra moída com bolas por 4 horas é a mais alta, indicando que ela tem o melhor desempenho fotocatalítico.

(4) Materiais fotovoltaicos

O método de moagem mecânica de redução química foi usado para preparar pó de prata escamoso brilhante, e os efeitos do método de moagem de bolas, tempo de moagem e velocidade de moagem nos parâmetros e propriedades do pó de prata escamosa foram estudados. Os resultados mostram que o moinho de bolas úmido tem maior eficiência de formação de flocos, mas o pó de prata em flocos preparado pelo moinho de bolas a seco tem um diâmetro de flocos maior e uma aparência prateada mais brilhante.

(5) Materiais perovskita

O nanopó de perovskita dupla Cs2AgBiBr6 sem chumbo foi preparado usando um processo mecânico de moagem de bolas. À medida que o tempo de moagem de bolas aumenta, o nanopó Cs2AgBiBr6 finalmente atinge a fase pura, o tamanho da partícula diminui gradualmente para cerca de 100 nm e o formato da partícula muda de formato de bastão para partículas redondas.

(6) Materiais de adsorção

Minerais não metálicos, como calcário, caulim e serpentina, são ativados por meio de moagem de bolas para fortalecer sua capacidade de reagir com componentes nocivos, como cobre, chumbo e arsênico na fase aquosa. Isso permite que um novo processo de purificação de esgoto eficiente, simples e de baixo custo seja aplicado ao processo de purificação de esgoto. Precipitação seletiva, separação e recuperação de enriquecimento de componentes metálicos alvo.

Comparado com outros métodos, durante o processo de reação química, o método de moagem de bolas pode reduzir significativamente a energia de ativação da reação, reduzir o tamanho das partículas do pó, aumentar a atividade do pó, melhorar a distribuição do tamanho das partículas, melhorar a ligação entre as interfaces, promover íons sólidos difusão e induz reações químicas de baixa temperatura para melhorar a densidade e as propriedades ópticas, elétricas, térmicas e outras do material. O equipamento é simples, o processo é fácil de controlar, o custo é baixo e há menos poluição. É uma tecnologia de preparação de material eficiente e que economiza energia e é fácil para a produção industrial.