Tiến độ ứng dụng máy nghiền bi trong lĩnh vực vật liệu mới

Kể từ khi được giới thiệu cách đây hơn 100 năm, máy nghiền bi đã được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp như công nghiệp hóa chất, khai thác mỏ, vật liệu xây dựng, năng lượng điện, y học và công nghiệp quốc phòng. Đặc biệt trong các lĩnh vực chế biến khoáng sản phức tạp, biến đổi bề mặt bột, kích hoạt bột, tổng hợp bột chức năng, hợp kim cơ học và chuẩn bị bột siêu mịn, phương pháp nghiền bi cơ học có thị trường nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi. .

Máy nghiền bi có đặc điểm cấu trúc đơn giản, hoạt động liên tục, khả năng thích ứng mạnh, hiệu suất ổn định, phù hợp với điều khiển tự động quy mô lớn và dễ thực hiện. Tỷ lệ nghiền của nó có thể dao động từ 3 đến 100. Nó phù hợp để chế biến các nguyên liệu khoáng sản khác nhau và nghiền ướt. Và mài khô có thể được sử dụng làm phương pháp mài mòn.

Tiến độ nghiên cứu phương pháp nghiền bi cơ học trong lĩnh vực vật liệu mới

(1) Vật liệu pin lithium

Vật liệu SiOx được tổng hợp bằng phương pháp nghiền bi cơ học trong môi trường không khí. Được sử dụng làm vật liệu cực dương cho pin lithium-ion, dung lượng riêng thể tích của SiOx có thể đạt tới 1487mAh/cc, cao hơn gấp đôi so với than chì; Hiệu suất Coulomb đầu tiên của nó cao hơn SiO chưa qua xử lý, lên tới 66,8%; và nó có độ ổn định chu kỳ tuyệt vời. Sau 50 chu kỳ ở mật độ dòng điện 200mA/g, dung lượng sẽ ổn định ở mức khoảng 1300mAh/g. Kết quả cho thấy SiOx điều chế bằng phương pháp này có tính khả thi trong thực tế.

(2) Vật liệu đất hiếm

Đối với bột đánh bóng đất hiếm, phương pháp nghiền bi cơ học không chỉ làm tăng lực cắt trong quá trình phản ứng hóa học, tăng tốc độ khuếch tán của các hạt, có lợi cho quá trình tinh chế chất phản ứng và sản phẩm mà còn tránh đưa dung môi vào và làm giảm Nó loại bỏ quá trình kết tủa trung gian, giảm ảnh hưởng của nhiều điều kiện chuẩn bị trong quá trình chuẩn bị bột đánh bóng và mở rộng đáng kể phạm vi nghiên cứu của vật liệu đánh bóng. Về vật liệu xúc tác đất hiếm, phương pháp nghiền bi cơ học có quy trình chuẩn bị đơn giản và điều kiện nhẹ nhàng, có thể xử lý vật liệu với số lượng lớn.

(3) Vật liệu xúc tác

Để thay đổi kích thước hạt của TiO2 và cải thiện hiệu suất quang xúc tác của nó, Qi Dongli et al. sử dụng phương pháp nghiền bi năng lượng cao để xử lý bột TiO2 và nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian nghiền bi đến vi hình thái, cấu trúc tinh thể, phổ Raman, phổ huỳnh quang và hiệu suất quang xúc tác của mẫu. Tốc độ phân hủy của mẫu TiO2 sau khi nghiền bi cao hơn so với mẫu không nghiền bi và tốc độ phân hủy của mẫu bi được nghiền trong 4 giờ là cao nhất, cho thấy nó có hiệu suất quang xúc tác tốt nhất.

(4) Vật liệu quang điện

Phương pháp nghiền bi cơ học khử hóa học được sử dụng để chế tạo bột bạc bong tróc sáng màu, đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp nghiền bi, thời gian nghiền bi và tốc độ nghiền bi đến các thông số, tính chất của bột bạc bong tróc. Kết quả cho thấy nghiền bi ướt có hiệu quả hình thành vảy cao hơn, nhưng bột bạc vảy được điều chế bằng phương pháp nghiền bi khô có đường kính vảy lớn hơn và bề ngoài bạc sáng hơn.

(5) Vật liệu Perovskite

Bột nano perovskite kép Cs2AgBiBr6 không chì được điều chế bằng quy trình nghiền bi cơ học. Khi thời gian nghiền bi tăng lên, bột nano Cs2AgBiBr6 cuối cùng cũng đạt đến pha tinh khiết, kích thước hạt giảm dần xuống khoảng 100nm và hình dạng hạt thay đổi từ hình que sang hạt tròn.

(6) Vật liệu hấp phụ

Các khoáng chất phi kim loại như đá vôi, cao lanh, ngoằn ngoèo được kích hoạt thông qua quá trình nghiền bi để tăng cường khả năng phản ứng với các thành phần có hại như đồng, chì, asen trong pha nước. Điều này cho phép áp dụng quy trình lọc nước thải mới hiệu quả, đơn giản và chi phí thấp vào quy trình lọc nước thải. Kết tủa có chọn lọc, tách và thu hồi làm giàu các thành phần kim loại mục tiêu.

So với các phương pháp khác, trong quá trình phản ứng hóa học, phương pháp nghiền bi có thể làm giảm đáng kể năng lượng kích hoạt phản ứng, giảm kích thước hạt bột, tăng hoạt tính bột, cải thiện sự phân bố kích thước hạt, tăng cường liên kết giữa các giao diện, thúc đẩy ion rắn khuếch tán và Nó gây ra các phản ứng hóa học ở nhiệt độ thấp để cải thiện mật độ và các tính chất quang, điện, nhiệt và các tính chất khác của vật liệu. Thiết bị đơn giản, quy trình dễ kiểm soát, chi phí thấp và ít ô nhiễm. Đây là công nghệ chuẩn bị nguyên liệu tiết kiệm năng lượng và hiệu quả, dễ dàng cho sản xuất công nghiệp.