재료 과학, 제약, 화학 및 야금 분야의 실험실 연구에서 볼 밀링은 샘플 준비를위한 핵심 장치이며 성능 매개 변수는 실험적 정확성 및 재현성과 직접 관련이 있습니다. 볼 밀 TENCAN을위한 중국 국립 연구소 장기적인 기술 축적을 기반으로 회사는 다양한 사용 시나리오에 대한 우수한 비용 성능을 갖춘 볼 밀 제품 시리즈를 출시했습니다. 이 논문에서 D90 분쇄 입자 직경의 설계, 모터 속도 및 속도 변화율, 연삭 매체의 재료 매칭 및 온도 제어 기능과 같은 주요 성능 지수를 기반으로합니다. TENCAN 10 가장 경쟁력있는 실험실 볼 밀의 분석 및 과학 연구원 및 실험실 관리자를위한 기술 도구 참조 자료를 제공합니다.
TENCAN 볼 밀 제품 라인 개요 및 기술적 이점
TENCAN( Changsha Tian 분말 분말 기술 Co., Ltd. 는 중국의 분말 기술 분야의 선도 기업으로 설립 된 이래 행성 볼 밀링의 연구 개발에 주력해 왔습니다. 제품 라인은 기본 연구에서 산업 실험에 이르기까지 다양한 요구 사항에 해당합니다. 우리 회사는 포괄적 인 품질 관리 시스템을 갖추고 있으며 모든 제품은 CE 및 ISO9001 인증입니다. 독일 및 일본 PLC를위한 수입 부품 제어 시스템은 장비의 안정성과 내구성을 보장하기 위해 채택됩니다. TENCAN 볼 밀링의 핵심 경쟁 우위는 주로 혁신적인 유성 기어 설계, 광범위한 재료 선택, 정밀한 온도 제어 솔루션 및 모듈 형 확장성의 네 가지 측면에 반영됩니다.TENCAN 자체 "2 단계 유성 기어 감속 메커니즘" 을 채택합니다. 기어 및 치아 형태 매개 변수를 최적화함으로써 1:10 변속비의 최대 속도가 달성되고 연삭 병의 연삭 속도가 동일한 모터 속도로 증가하고 연삭 효율이 크게 향상됩니다. QM-200L 예를 들어, 스핀들 회전 속도는 단지 rpm입니다. 그러나 정확하게 설계된 행성 감속 메커니즘, 분쇄 병의 실제 속도는 200 ~ 400 rpm입니다. 이 설계로 주 모터 전력 소비 kW) 작동시 진동 및 소음을 줄입니다.
TENCAN 재료 선택에서 업계에서 가장 포괄적 인 연삭 항아리 및 연삭 공 조합을 제공합니다. 크러셔 항아리 재료 SUS304/316 스테인레스 스틸, 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE), 폴리 프로필렌 (PP), 알루미나 세라믹, 지르코니아 세라믹, 마노 등 일반 금속 재료에서 고순도 나노 물질에 이르기까지 다양한 분쇄 요구에 대처할 수 있습니다. 특히 특허받은 "복합 라이닝 기술" 은 특히 주목할 만합니다. 이것은 스테인레스 스틸 탱크를 폴리머 재료 또는 세라믹으로 라이닝함으로써 금속 탱크의 강도를 유지할 수있을뿐만 아니라 금속 오염을 방지합니다. 이 기술은 음극 및 음극 재료 및 리튬 배터리용 제약 중간체와 같이 매우 높은 순도가 요구되는 영역에 특히 적합하다.
온도 제어 기술 TENCAN 경쟁 업체와 차별화되는 또 다른 큰 기능이 있습니다. 열에 민감한 재료의 경우 회사는 여러 냉각 솔루션을 개발했습니다. QXQM-4 무 지향성 볼 밀은 공기 대류 알루미늄 합금 방열판이있는 수동 냉각 시스템을 채택합니다. 전문 XQM-4(C) 저온 볼 밀링은 반도체 냉각 및 액체 질소 주입의 이중 모드를 효과적으로 통합하고 연삭 공정 중 내열 재료의 상 변화 및 분해를 효과적으로 방지하기 위해-30 에서 실온까지의 온도를 정확하게 제어합니다.
제품 포지셔닝 TENCAN의 관점에서 실험실 볼 밀은 이코노미 유형 (qm-200l), 표준 유형 (XQM 시리즈) 및 전문 유형 (qxqm 시리즈) 의 세 가지 시리즈로 나뉩니다. 경제 유형은 가격 우위를 강조하고 예산이 제한되는 교육 실험실에 적합합니다. 표준 유형은 균형 잡힌 성능을 강조하고 대부분의 과학적 연구 요구에 부응합니다. 전문 유형은 나노 물질 준비 및 극저온 연삭과 같은 특수 응용 시나리오를위한 맞춤형 솔루션을 제공합니다. 이 명확한 제품 매트릭스를 통해 사용자는 실제 요구 사항 및 예산에 따라 적절한 모델을 신속하게 선택하고 중복 및 성능 결함을 피할 수 있습니다.
접지 직경 D90 onD90 기반 상위 10 개 모델의 성능 분류 분말의 입자 크기 분포를 특징 짓는 중요한 지표이며, 이는 샘플 내 입자 크기의 90% 가이 값보다 작다는 것을 의미합니다. 실험실 볼 밀 선택 D90 값은 장치의 최종 분쇄 능력을 직접 반영하고 볼 밀의 성능을 평가하는 주요 매개 변수가됩니다. 10 개 모델의 주요 10 개 모델의 TENCAN 테스트 데이터 분석은 세 가지 수준으로 분류 할 수 있습니다: 서브 미크론 (D90 < 1. Mu. M), 미크론 (1. Mu. M < D90 < 10. Mu. M), 10 미크론 (D90 > 10. Mu. M).서브 미크론 모델 TENCAN은 최고 수준의 연삭 성능을 나타냅니다. 전형적인 제품은 QXQM-4 전방향성 볼 밀 XQM-4(C) 매우 낮은 온도 볼 밀이있다. QXQM-4 자체 "3 차원 복잡한 운동" 디자인을 채택합니다. 분쇄 항아리는 행성 운동뿐만 아니라 수직 및 주기적으로 흔들립니다. 이 다방향 모션 모드는 분쇄 된 볼과 재료 사이의 충돌을 더 무작위적이고 균일하게 만듭니다. 0.1mm 산화 지르코늄 미립자를 사용하여 D90 ≤ 0.1μm5 놀라운 분쇄 입도. XQM-4(C) 저온 환경 (- 30 ℃) 을 사용하여 입자 rpm의 재 응집을 억제했습니다. D90 0.08 ~ 0.15 μm의 빠른 회전과 함께 그래 핀 및 양자점과 같은 나노 물질을 제조하는 데 특히 적합합니다. 이 두 모델의 밀링 입도는 이론적 한계에 가깝고 대부분의 나노 물질 연구의 요구를 충족시키기에 충분합니다.
TENCAN 제품 라인의 주요 라인은 마이크론 레벨 모델 XQM-2, XQM-4, XQM-8 표준 볼 밀도 포함합니다. XQM-4 예를 들어, 표준 구성 (스테인레스 스틸 탱크 + 5) mm 실리콘 미세 분말을 2 시간 동안 분쇄하는 경우 D90 2.5 ~ 3.5 μm. 마노 탱크 및 0.3mm 알루미나 입자 교체 D90 추가 1.8 μm 최대 9 이 시리즈의 모델은 분쇄 시간 (1 ~ 3600 분) 과 공 대 재료 비율 D90 넓은 범위에서 값을 조정할 수 있다는 점은 주목할 가치가 있습니다. 이러한 유연성을 사용하면 거친 연삭에서 미세 연삭까지 다양한 공정 단계에 적응할 수 있습니다.
10 미크론 모델은 주로 QM-200L 또는 JM-200 대용량 볼 밀링. TENCAN은 수직 교반 볼 밀 QM-200L 대표적이다. 최종 입자 직경 (D90 tone 15 ~ 25 μm) 은 상대적으로 낮지 만 처리 용적은 70 L 생산 용량은 5 ~ 70 kg/h입니다. 특히, 큰 샘플 제제가 사용하기에 적합하다. JM-200 고유 한 "진동 + 교반" 복합 운동 모드 kW를 사용합니다. 고출력 모터로 구동되며 안료 및 세라믹 랠리와 같은 습식 연삭에 탁월합니다. D90 10 내지 15 ㎛ 입자 크기 분포는 더욱 조밀하다.표: TENCAN 톱 10 모델 D90 성능 비교
기계 연삭 메커니즘 D90 재료 생산 능력 (kg / h) 범위 (. 무. M).
QXQM-4 전방향 행성 유형 0.1-0.3 나노 물질, 0.1 ~ 1.32
XQM-4(C) 낮은 온도 행성 0.08 ~ 0.15 열 민감한 나노 물질 0.1-1.32
XQM-2 스타 유형 1.5-2.5 세라믹 분말, 금속 분말
XQM-4 전체 스크린 샷-행성 유형 1.8-3.5 다른 재료 0.1-1.32 데모
XQM-8 전체 스크린 샷-행성 유형 2.5 ~ 4.0 광물, 화학 물질 0.2 ~ 2.64 데모
XQM-12 행성 재료 3.0-5.0 단단한 재료
1L 전체 스크린 샷-스테인레스 스틸 탱크 교반 2.0 ~ 3.0 작은 샘플 0.01 ~ 0.33 데모
QM-200L 수직 교반
JM-200 진동 교반 10-15 슬러리, 안료 변수
XQM-0.2A 전체 스크린 샷-마이크로 행성 저어 5.0 ~ 8.0 추적 샘플 0.002-0.066 데모실제 사용의 관점에서 D90 재료 특성의 선택 및 후속 공정 요구 사항을 고려해야합니다. 리튬 배터리 캐소드 재료의 경우, 통상적으로 최적의 탭 밀도 및 비표면적 D90 (5 내지 μm) 을 얻기 위해 요구된다. 한편, 촉매 캐리어 재료에서는, 활성점 D90(1 ~ 3μm) 을 증가시키는 것이 보다 미세하다. TENCAN 모델은 다양한 D90 나노 준비에서 거친 연삭에 이르기까지 다양한 범위의 포괄적 인 솔루션을 제공합니다. 3. 모터 회전 속도와 기어비의 엔지니어링 최적화 비율 설계 속도 및 속도 변경 시스템 설계는 볼 밀의 에너지 입력 효율을 결정하는 중요한 요소이며 연삭 효과 및 장치 수명에 직접적인 영향을 미칩니다. TENCAN 각 볼 밀 시리즈에는 자체 회전 속도 범위와 속도 비율 설계가 있습니다.
The planetary performance of the planetary ball mill is the most complex, and it has two parameters: the revolving speed and the rotation speed. TENCAN の XQM Series adopts the "differential planetary gearbox" design, which makes it possible to achieve the speed and revolution of the revolution by a closely calculated gear ratio. XQM-4 As for example, the revolving speed is rpm、 Rotation speed is 70-670 rpm Always maintains a 1:2 speed ratio. By this design, the grinding ball forms an ideal motion trajectory by the combined action of the centrifugal force and the Coriolis force. The parabolic impact on the top of the tank produces crushing force, and the rolling friction to the bottom of the tank produces the grinding force. You should note that XQM The highest rotation speed of the series (670 RPM) is 15-20% higher than similar products, made in Japan NSK It is possible to maintain low noise (< 65dB) and low temperature rise (< 300.degree. C.) even at high speed by adopting precision bearing and hardened gear.
Omnidirectional ball mill QXQM-4 Based on the traditional planetary motion, the 3D swing function is added and the transmission system is more complicated. This model adopts the combined transmission method of "main planetary gear + cam mechanism". 0.75kW Equipped with a variable frequency motor rpm Continuous step speed control. Also, the swing frequency can be adjusted within 5 to 30 times / minute. This multi degree of freedom operation is more suitable for the impact of the crushing medium against the material, especially for the separation and dispersion of fibrous or layered materials (graphene, carbon nanotubes, etc.). According to measured data, compared with conventional planetary ball milling QXQM-4 Can reduce the number of graphene layers by 40% within the same time and reduce the failure rate.
The high speed ball milling speed design emphasizes torque output than the highest rpm. QM-200L 20 to 40 rpm A stable number of revolutions kW It has three phase asynchronous motor. Large diameter drum design and high durability speed reduction box N·m Output torque. This "slow and high torque" feature allows high viscosity slurry and high density metal powder to be processed without stall. JM-200 The vertical stirring ball mill adopts a special "variable frequency speed control + torque feedback" system. Detecting rapid load fluctuations PLC Automatically adjusts rotation speed (60 to 140 RPM) and maintains constant energy input. This intelligent control method ensures consistency between batches.
Table: TENCAN Comparison of speed and shift parameters of main models
Model motor output (kw) rotational frequency range (RPM) speed ratio maximum torque (n m) power consumption (kWh / kg)
QXQM-4 0.75 70-670 1:2 ( Planetary gear + cam 180.8-1.2
XQM-4 0.75 70-670 1:2 Planetary gear 150.7-1.0
XQM-12 4.0 70-580 1:1.67 Planet gears 65
QM-200L 4.0 20-40 1:10 Full screenshot - worm gear 220 0.1 - 0.3 demo
JM-200 11 60-140 1:5 Gear 8500.2 - 0.4From the viewpoint of energy efficiency TENCAN The ball mill delivers various innovative designs to optimize energy consumption. XQM The series adopts "variable frequency start + soft brakes" technology, and reduces the current impact during start and stop, and saves more than 20% of energy compared to conventional resistance start systems. QXQM-4 When using the "load adaptive" algorithm, it detects that the material reaches the target particle size, it automatically reduces the number of revolutions to the "energy-saving mode" and avoids energy waste due to excessive grinding. By these designs TENCAN The ball mill has a large advantage in energy efficiency compared with the similar products, and the cumulative energy saving effect becomes more remarkable in the research and development application which requires long term continuous operation.
Scientific matching of material combinations between grinding balls and grinding tanks
Selection of the grinding medium system is the most important factor in ball milling, and directly affects grinding efficiency, product purity, and wear rate of equipment. TENCAN The industry offers the most comprehensive material combination solutions and the combination of each material is optimized to suit specific material types and process requirements.
Zirconia grinding system TENCAN . 95% is yttria stabilized zirconia HRA90、 Abrasion resistance is 15 to 20 times the common stainless steel. This material is particularly suitable for nanoscale grinding of cemented carbide materials such as silicon carbide and silicon nitride. D90<0.2μm 매우 미세한 입도. 실용적인 사용을 위해, 지르코니아 시스템은 "대형 및 중간 공 비율의 원리" 를 따라야합니다. Φ10mm 30% 볼 Φ5mm 50% 볼 Φ3mm 20% 볼 (미세 연삭) 을 권장합니다. 이 구배 분포는 초기 분쇄 효율을 보장하고 좁은 입자 크기 분포를 얻을 수 있습니다. 경도의 차이로 인한 비정상적인 마모 및 오염을 방지하기 위해 동일한 재료의 한 쌍의 분쇄 된 볼을 사용해야합니다.스테인레스 연삭 시스템은 경제적이고 실용적인 옵션입니다. TENCAN はSUS304 및 SUS316L 두 가지 등급을 제공합니다. SUS304 대부분의 금속 분말 및 미네랄 재료 SUS316L 의 거친 연삭에 적합합니다. 우수한 내식성 때문에 제약 중간체 및 리튬 염 재료에 대한 첫 번째 대안입니다. 스테인레스 스틸 시스템의 장점은 높은 인성과 우수한 열 전도성입니다. 소량의 물을 함유 한 재료는 녹없이 처리 할 수 있으므로 분쇄 중에 생성 된 열을 신속하게 소산하여 국소 과열을 피할 수 있습니다. 1L 스테인레스 스틸 연삭 항아리 1.5 kg 스테인레스 스틸 볼 (항아리 용량의 약 55%) 을 TENCAN에 채우는 것이 좋습니다. 이 충전 속도는 충격과 유동성 사이의 최상의 균형을 달성 할 수 있습니다.
폴리머 분쇄 시스템에는 폴리 테트라 플루오로 에틸렌 (PTFE), 폴리 프로필렌 (PP), 폴리 우레탄 (PU) 의 세 가지 종류의 재료가 포함되며 주로 금속 민감한 재료에 사용됩니다. PTFE 항아리는 화학 불활성에서 우수하고 강한 산과 강한 알칼리를 견딜 수 있습니다. 고순도 인광체 및 촉매 지지대를 준비하는 데 적합합니다. PP 항아리는 저렴한 가격과 우수한 작업성 때문에 교육 실험 및 일상적인 샘플 준비에 널리 사용됩니다. 실제 사용시, 폴리머 병은 산화 지르코늄 또는 산화 알루미늄의 연삭 볼을 사용해야합니다. 회전 속도는 300 rpm입니다. 300rpm 원심력은 항아리를 변형시킬 수 있다. TENCAN 폴리머 탱크는 "강화 된 리브" 디자인을 채택하고 벽 두께는 mm 일반적으로 제품보다 3-5 배 더 내구성이 있습니다.
우리는 가혹한 응용 프로그램을위한 특별한 복합 시스템을 개발합니다. 자기 재료 (예: NdFeB) TENCAN 자기 간섭을 차단 할뿐만 아니라 철 오염을 피하는 "스테인레스 스틸 + 폴리 우레탄 라이닝" 의 조합을 제공합니다. 알루미늄 합금 탱크 + 테플론 코팅 용액은 극저온 연삭에 권장됩니다. 알루미늄 합금의 우수한 열 전도성은 온도를 제어하는 데 도움이되며 테플론 코팅은 차가운 접촉을 방지합니다. 이러한 사용자 정의 솔루션은 TENCAN 광범위한 기술 축적과 사용자 요구에 대한 깊은 이해입니다.
표: 연삭 중간 시스템 시나리오 가이드의 TENCAN 적용
재료 경도 경도 (HRA). 가장 높은 RPM (RPM) 물질의 적용.
지르코늄 산화물 탱크 + 볼 90670
스테인레스 스틸 탱크 + 볼 58-62 580 금속 분말, 미네랄 부식성 재료
마노 탱크 + 볼 8500 분광 샘플 단단한 재료 0.05%
PTFE 탱크 + 지르코늄 공-300 고순도 재료, 유기 용매
폴리 우레탄 탱크 + 알루미나 볼-250 자성 소재 날카로운 입자
부하 매개 변수에 TENCAN은 3-3 시스템의 원리를 제안했습니다. 연마 볼 및 재료의 총 용량은 탱크 용량의 2 / 3 을 초과하지 않습니다. 공에 대한 재료의 비율 (질량비) 은 5:1 내지 10:1 로 유지되고, 초기 공급 입자 직경은 1 내지 mm이다. 이러한 경험적 매개 변수는 실험 데이터의 방대한 요약에서 파생되었으며 초보자를위한 참조 재료로 사용할 수 있습니다. 특수 재료의 경우, 최적의 공정 조합을 결정하기 위해 직교 실험이 필요합니다. TENCAN 기술 팀이 제공하는 중요한 부가 가치 서비스 중 하나입니다.온도 제어 시스템의 차별화 설계 및 응용 시나리오
온도에 대한 민감도는 연삭 공정에서 많은 재료가 직면 한 중요한 문제입니다. 국소 과열은 상 변화, 분해 또는 표면 산화로 이어질 수 있습니다. TENCAN은 수동 열에서 능동 냉각에 이르기까지 다양한 수준의 온도 제어 요구 사항을 수용 할 수있는 포괄적 인 솔루션을 개발했으며 온도 제어 정확도는 섭씨 ± 2 도입니다.일반적인 유형의 기본 방열 유형 QM-200L 및 XQM 시리즈에서는 "열 복사 영역의 확장 강제 대류" 라는 수동 냉각 방법을 채택합니다. QM-200L 드럼 kW의 외벽에 나선형 방열판을 갖추고 있습니다. 원심 팬은 주모터의 주 모터에 의해 구동되어 탱크 표면 온도를 주변 온도의 15 ℃ 이내로 유지합니다. XQM 시리즈에서 알루미늄 합금의 단열층은 환기 채널을 최적화하기 위해 기어 박스와 분쇄 탱크 사이에 제공되므로 4 시간의 연속 작동 후에도 탱크 온도가 섭씨 60 도를 초과하지 않습니다. 이 디자인은 온도에 민감하지 않은 대부분의 금속 산화물, 실리케이트와 같은 재료에 적합하며 저렴한 비용과 쉬운 유지 보수와 같은 메리트가 있습니다.