Прогресс применения шаровой мельницы в области новых материалов

С момента своего появления более 100 лет назад шаровые мельницы широко использовались в таких отраслях, как химическая промышленность, горнодобывающая промышленность, производство строительных материалов, электроэнергетика, медицина и национальная оборонная промышленность. Метод механического шарового измельчения имеет широкий рынок исследований и применений, особенно в областях сложной обработки минералов, модификации поверхности порошков, активации порошков, функционального синтеза порошков, механического легирования и приготовления сверхтонких порошков. .

Шаровая мельница имеет простую конструкцию, непрерывную работу, высокую адаптируемость, стабильную производительность, подходит для крупномасштабного и легко реализуемого автоматического управления. Коэффициент измельчения может варьироваться от 3 до 100. Подходит для переработки различного минерального сырья и мокрого измельчения. А в качестве его абразивного метода можно использовать сухое шлифование.

Ход исследований метода механического шарового помола в области новых материалов

(1) Материалы литиевых батарей

Материалы SiOx синтезированы методом механического измельчения шаров в атмосфере воздуха. При использовании в качестве анодного материала для литий-ионных батарей объемная удельная емкость SiOx может достигать 1487 мАч/см3, что более чем в два раза превышает емкость графита; его первая кулоновская эффективность выше, чем у необработанного SiO, до 66,8%; и он имеет превосходную стабильность цикла. После 50 циклов при плотности тока 200мА/г емкость стабилизируется на отметке 1300мАч/г. Результаты показывают, что получение SiOx этим методом имеет практическую возможность.

(2) Редкоземельные материалы

Что касается полировального порошка из редкоземельных металлов, метод механической шаровой мельницы не только увеличивает силу сдвига во время химической реакции, увеличивает скорость диффузии частиц, способствует очистке реагентов и продуктов, но также позволяет избежать введения растворителей и снижает Это исключает процесс промежуточного осаждения, снижает влияние многих условий приготовления на процесс приготовления полировального порошка и значительно расширяет область исследования полировальных материалов. Что касается редкоземельных каталитических материалов, метод механического шарового измельчения имеет простой процесс подготовки и мягкие условия и позволяет перерабатывать материалы в больших количествах.

(3) Каталитические материалы

Чтобы изменить размер частиц TiO2 и улучшить его фотокаталитические характеристики, Qi Dongli et al. применили высокоэнергетическую шаровую мельницу для обработки порошка TiO2 и изучили влияние времени шаровой мельницы на микроморфологию, кристаллическую структуру, спектр комбинационного рассеяния света, спектр флуоресценции и фотокаталитические характеристики образца. Скорость разложения образцов TiO2 после шаровой мельницы выше, чем у образцов, не измельченных в шаровой мельнице, а скорость разложения образца, измельченного в шаровой мельнице в течение 4 часов, является самой высокой, что указывает на то, что он обладает лучшими фотокаталитическими характеристиками.

(4) Фотоэлектрические материалы

Химико-восстановительно-механическим методом шарового помола получен блестящий чешуйчатый серебряный порошок и изучено влияние метода шарового помола, времени шарового помола и скорости шарового помола на параметры и свойства чешуйчатого серебряного порошка. Результаты показывают, что мокрый шаровой помол имеет более высокую эффективность образования хлопьев, но чешуйчатый серебряный порошок, полученный сухим шаровым помолом, имеет больший диаметр хлопьев и более яркий внешний вид серебра.

(5) Перовскитовые материалы

Бессвинцовый нанопорошок двойного перовскита Cs2AgBiBr6 был получен с использованием процесса механического шарового измельчения. По мере увеличения времени измельчения нанопорошок Cs2AgBiBr6 наконец достигает чистой фазы, размер частиц постепенно уменьшается примерно до 100 нм, а форма частиц меняется от стержнеобразной до круглой.

(6) Адсорбирующие материалы

Неметаллические минералы, такие как известняк, каолин и серпентин, активируются посредством шаровой мельницы, чтобы усилить их способность вступать в реакцию с вредными компонентами, такими как медь, свинец и мышьяк, в водной фазе. Это позволяет применить к процессу очистки сточных вод эффективный, простой и недорогой новый процесс очистки сточных вод. Селективное осаждение, разделение и обогащение целевых металлических компонентов.

По сравнению с другими методами, в процессе химической реакции метод шаровой мельницы может значительно снизить энергию активации реакции, уменьшить размер частиц порошка, увеличить активность порошка, улучшить распределение частиц по размерам, улучшить связь между границами раздела, способствовать образованию твердых ионов. диффузия и вызывает низкотемпературные химические реакции для улучшения плотности, оптических, электрических, тепловых и других свойств материала. Оборудование простое, процесс легко контролировать, стоимость низкая, загрязнений меньше. Это энергосберегающая и эффективная технология подготовки материала, удобная для промышленного производства.