ความก้าวหน้าในการใช้งานโรงสีลูกกลมในด้านวัสดุใหม่

นับตั้งแต่เปิดตัวเมื่อกว่า 100 ปีที่แล้ว โรงสีลูกกลมถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อุตสาหกรรมเคมี เหมืองแร่ วัสดุก่อสร้าง พลังงานไฟฟ้า ยา และอุตสาหกรรมการป้องกันประเทศ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในด้านการแปรรูปแร่ที่ซับซ้อน การปรับเปลี่ยนพื้นผิวของผง การกระตุ้นด้วยผง การสังเคราะห์ผงเชิงฟังก์ชัน การผสมเชิงกล และการเตรียมผงละเอียดมาก วิธีการกัดลูกบอลด้วยกลนั้นมีตลาดการวิจัยและการใช้งานที่กว้างขวาง .

โรงสีลูกกลมมีลักษณะของโครงสร้างที่เรียบง่าย การทำงานต่อเนื่อง การปรับตัวที่แข็งแกร่ง ประสิทธิภาพที่มั่นคง เหมาะสำหรับการควบคุมอัตโนมัติขนาดใหญ่และง่ายต่อการรับรู้ อัตราส่วนการบดสามารถอยู่ในช่วงตั้งแต่ 3 ถึง 100 เหมาะสำหรับการแปรรูปวัตถุดิบแร่ต่างๆ และการบดแบบเปียก และการบดแบบแห้งสามารถใช้เป็นวิธีการขัดได้

ความคืบหน้าการวิจัยวิธีการกัดลูกบอลเชิงกลในสาขาวัสดุใหม่

(1) วัสดุแบตเตอรี่ลิเธียม

วัสดุ SiOx ถูกสังเคราะห์โดยการกัดลูกบอลเชิงกลในบรรยากาศอากาศ ใช้เป็นวัสดุแอโนดสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ความจุจำเพาะของปริมาตรของ SiOx สามารถเข้าถึง 1487mAh/cc ซึ่งมากกว่ากราไฟท์มากกว่าสองเท่า ประสิทธิภาพคูลอมบิกครั้งแรกนั้นสูงกว่า SiO ที่ไม่ผ่านการบำบัดมากถึง 66.8% และมีความเสถียรของวงจรที่ดีเยี่ยม หลังจาก 50 รอบที่ความหนาแน่นกระแส 200mA/g ความจุจะคงที่ที่ประมาณ 1300mAh/g ผลการวิจัยพบว่า SiOx ที่เตรียมโดยวิธีนี้มีความเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ

(2) วัสดุหายาก

ในแง่ของผงขัดดินหายาก วิธีการกัดลูกบอลแบบกลไม่เพียงเพิ่มแรงเฉือนในระหว่างปฏิกิริยาเคมี เพิ่มอัตราการแพร่กระจายของอนุภาค ซึ่งเอื้อต่อการปรับแต่งสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์ แต่ยังหลีกเลี่ยงการแนะนำตัวทำละลายและลด ช่วยลดกระบวนการตกตะกอนระหว่างกลาง ลดอิทธิพลของเงื่อนไขการเตรียมการหลายอย่างในกระบวนการเตรียมผงขัด และขยายขอบเขตการวิจัยของวัสดุขัดเงาอย่างมาก ในแง่ของวัสดุตัวเร่งปฏิกิริยาแรร์เอิร์ธ วิธีการกัดลูกบอลเชิงกลมีขั้นตอนการเตรียมที่เรียบง่ายและมีสภาวะที่ไม่รุนแรง และสามารถแปรรูปวัสดุได้ในปริมาณมาก

(3) วัสดุตัวเร่งปฏิกิริยา

เพื่อเปลี่ยนขนาดอนุภาคของ TiO2 และปรับปรุงประสิทธิภาพของโฟโตคะตาไลติก Qi Dongli และคณะ ใช้การกัดลูกบอลพลังงานสูงเพื่อแปรรูปผง TiO2 และศึกษาผลของเวลาการกัดลูกบอลต่อจุลสัณฐานวิทยา โครงสร้างผลึก สเปกตรัมรามัน สเปกตรัมเรืองแสง และประสิทธิภาพโฟโตคะตาไลติกของตัวอย่าง อัตราการย่อยสลายของตัวอย่าง TiO2 หลังจากการกัดลูกบอลจะสูงกว่าอัตราการย่อยสลายของตัวอย่างที่ไม่กัดลูกบอล และอัตราการย่อยสลายของตัวอย่างลูกบอลที่ถูกบดเป็นเวลา 4 ชั่วโมงนั้นสูงที่สุด ซึ่งบ่งชี้ว่ามีประสิทธิภาพโฟโตคะตาไลติกที่ดีที่สุด

(4) วัสดุไฟฟ้าโซลาร์เซลล์

วิธีการกัดลูกบอลด้วยกลไกการลดสารเคมีถูกนำมาใช้เพื่อเตรียมผงเงินขุยสว่าง และศึกษาผลของวิธีการกัดลูกบอล เวลาในการกัดลูกบอล และความเร็วของการกัดลูกบอลต่อพารามิเตอร์และคุณสมบัติของผงเงินขุย ผลลัพธ์แสดงให้เห็นว่าการกัดลูกบอลแบบเปียกมีประสิทธิภาพในการสร้างเกล็ดสูงกว่า แต่ผงสีเงินเกล็ดที่เตรียมโดยการกัดลูกบอลแบบแห้งนั้นมีเส้นผ่านศูนย์กลางของเกล็ดที่ใหญ่กว่าและมีลักษณะสีเงินที่สว่างกว่า

(5) วัสดุเพอรอฟสกี้

ผงนาโนเพอร์รอฟสไกต์ Cs2AgBiBr6 แบบไร้สารตะกั่วถูกเตรียมโดยใช้กระบวนการกัดลูกบอลเชิงกล เมื่อเวลาในการกัดลูกบอลเพิ่มขึ้น ผงนาโน Cs2AgBiBr6 ก็เข้าสู่เฟสบริสุทธิ์ในที่สุด ขนาดอนุภาคจะค่อยๆ ลดลงเหลือประมาณ 100 นาโนเมตร และรูปร่างของอนุภาคเปลี่ยนจากอนุภาครูปแท่งไปเป็นอนุภาคทรงกลม

(6) วัสดุดูดซับ

แร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะ เช่น หินปูน ดินขาว และเซอร์เพนทีนจะถูกกระตุ้นผ่านการโม่ลูกบอลเพื่อเพิ่มความสามารถในการทำปฏิกิริยากับส่วนประกอบที่เป็นอันตราย เช่น ทองแดง ตะกั่ว และสารหนูในสถานะน้ำ ซึ่งช่วยให้สามารถนำกระบวนการบำบัดน้ำเสียแบบใหม่ที่มีประสิทธิภาพ เรียบง่าย และต้นทุนต่ำมาใช้กับกระบวนการบำบัดน้ำเสียได้ การตกตะกอนแบบเลือก การแยก และการเสริมสมรรถนะของส่วนประกอบโลหะเป้าหมาย

เมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆ ในระหว่างกระบวนการของปฏิกิริยาเคมี วิธีการกัดลูกบอลสามารถลดพลังงานกระตุ้นปฏิกิริยาได้อย่างมาก ลดขนาดอนุภาคของผง เพิ่มกิจกรรมของผง ปรับปรุงการกระจายขนาดอนุภาค เพิ่มพันธะระหว่างอินเทอร์เฟซ ส่งเสริมไอออนของแข็ง การแพร่กระจายและกระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาเคมีที่อุณหภูมิต่ำเพื่อปรับปรุงความหนาแน่นและคุณสมบัติทางแสง ไฟฟ้า ความร้อน และอื่นๆ ของวัสดุ อุปกรณ์ไม่ซับซ้อน กระบวนการควบคุมง่าย ต้นทุนต่ำ และมีมลพิษน้อยกว่า เป็นเทคโนโลยีการเตรียมวัสดุที่ประหยัดพลังงานและมีประสิทธิภาพซึ่งเป็นเรื่องง่ายสำหรับการผลิตทางอุตสาหกรรม