Nguyên lý làm việc của máy nghiền bi thông thường: Trống quay cho phép bi nghiền rơi tự do dưới tác dụng của trọng lực và tác động lên mẫu, đạt được hiệu quả nghiền và trộn đều. Tuy nhiên, nó có hiệu suất năng lượng thấp, thời gian nghiền dài và khó xử lý các hạt siêu mịn.
Nguyên lý hoạt động của máy nghiền bi hành tinh: Thông qua chuyển động của hành tinh (trống quay quanh trục chính trong khi quay trên trục của chính nó),-các va chạm và lực cắt cường độ cao được tạo ra giữa các viên bi nghiền và mẫu dưới lực ly tâm. Điều này tập trung và giải phóng năng lượng, dẫn đến hiệu suất nghiền tăng theo cấp số nhân.
Hơn nữa, máy nghiền bi hành tinh là thiết bị cần thiết để cải thiện hiệu suất của tất cả các loại pin lithium-rắn{1}}trạng thái: Tất cả các loại pin-rắn-đều sử dụng điện cực trạng thái-rắn và chất điện phân-rắn. Vật liệu điện cực dương của pin ở trạng thái rắn-không khác biệt đáng kể so với vật liệu của pin điện phân lỏng, trong khi vật liệu điện cực âm chủ yếu sử dụng các điện cực âm dựa trên kim loại lithium, hợp kim lithium hoặc silicon{8}}. Không giống như pin lithium{10}}ion lỏng, pin ở trạng thái rắn sử dụng chất điện phân rắn thay vì chất điện phân lỏng và chất phân tách. Cốt lõi của pin trạng thái rắn nằm ở việc phát triển các chất điện phân rắn có đặc tính cơ học cao, độ dẫn ion cao, độ ổn định nhiệt và điện hóa tuyệt vời cũng như khả năng tương thích với vật liệu điện cực. Công nghệ nghiền bi thường được sử dụng trong quá trình phát triển chất điện phân rắn để xử lý vật liệu điện phân rắn và cải thiện hiệu suất của tất cả các loại pin ở trạng thái rắn.
Một nhiệm vụ mà máy nghiền bi thông thường có thể mất 10 giờ để hoàn thành thì có thể được hoàn thành trong 4-5 giờ, hoặc thậm chí ít hơn, bởi máy nghiền bi hành tinh!
Nguyên lý mài của máy nghiền bi hành tinh
Trong quá trình nghiền trong máy nghiền bi hành tinh, vật liệu được nghiền thành bột do va chạm, nén và ma sát của các bi nghiền. Trên thực tế, quá trình nghiền thành bột vô cùng phức tạp. Nghiên cứu một hạt đơn lẻ, nó liên tục chịu các ứng suất nói trên trong quá trình nghiền bi, khiến các vết nứt hiện có hoặc mới hình thành trong hạt liên tục mở rộng, dẫn đến vỡ hoặc biến dạng dẻo.
Khi các hạt trở nên nhỏ hơn, các vết nứt trên chúng trở nên mịn hơn, làm giảm khả năng xảy ra vết nứt ở ứng suất gãy tối thiểu. Lực nghiền tăng đến điểm mà tại đó các hạt bị biến dạng dẻo, khiến việc nghiền thêm trở nên khó khăn khi đạt đến kích thước hạt nhất định. Vì vậy, việc nghiền bi kéo dài là vô nghĩa và chỉ làm tăng mức tiêu thụ năng lượng vì các hạt siêu mịn không thể tích lũy năng lượng đàn hồi cần thiết cho sự lan truyền vết nứt.
Trên thực tế, bản chất nguyên lý nghiền của máy nghiền bi hành tinh hiện chỉ được hiểu thông qua lý luận thực nghiệm hoặc trực giác. Quá trình nghiền bi thực tế phức tạp hơn nhiều so với mô tả ở trên. Quá trình nghiền của các hạt vật liệu thay đổi do sự tương tác giữa các hạt, giữa các hạt và cối nghiền, giữa các hạt và bi nghiền và tương tác hóa học giữa các hạt.
Ba ưu điểm cốt lõi của máy nghiền bi hành tinh:
Mật độ năng lượng gấp đôi: Gia tốc ly tâm của chuyển động hành tinh có thể đạt tới 20-40g (so với chỉ 1g ở máy nghiền bi thông thường), dẫn đến động năng của bi mài tăng vọt, dễ dàng nghiền nát các vật liệu cứng có kích thước nano (như cacbua silic và gốm sứ).
Đường mài đa chiều: Không giống như máy nghiền bi thông thường nơi các viên bi nghiền đi theo một quỹ đạo duy nhất, máy nghiền bi hành tinh sử dụng lực ly tâm và lực phản lực quay để tạo ra chuyển động ba chiều phức tạp-, đạt được độ mài đồng đều mà không có góc chết.
Kiểm soát nhiệt độ thông minh: Một số-máy nghiền bi hành tinh cao cấp được trang bị hệ thống làm mát tuần hoàn để ngăn chặn sự phân hủy nhiệt của mẫu trong quá trình vận hành kéo dài (máy nghiền bi thông thường thường buộc phải ngừng hoạt động do quá nóng).
ACEY-VHBM-2Lmáy nghiền bi hành tinhđược thiết kế để xử lý mẫu linh hoạt, hỗ trợ nghiền khô, nghiền ướt ở dạng huyền phù và vận hành trong điều kiện khí trơ. Ngoài việc giảm kích thước hạt hiệu quả, nó còn cho phép trộn và đồng nhất hóa kỹ lưỡng các nhũ tương và bột nhão, cũng như tạo hợp kim cơ học và kích hoạt cho nghiên cứu vật liệu tiên tiến. Được thiết kế nhỏ gọn nhưng đầy đủ chức năng, hệ thống đảm bảo hoạt động yên tĩnh và hiệu quả cao. Nó phục vụ như một công cụ lý tưởng để chuẩn bị mẫu nghiên cứu trong các phòng thí nghiệm học thuật, tổ chức và công nghiệp, với khả năng xử lý bốn mẫu khác nhau trong một lô.
