Princip rada konvencionalnog kuglastog mlina: rotirajući bubanj omogućuje mljevenim kuglicama da slobodno padaju pod utjecajem gravitacije i udaraju u uzorak, postižući drobljenje i miješanje. Međutim, ima nisku energetsku učinkovitost, dugo vrijeme mljevenja i poteškoće u obradi ultrafinih čestica.
Princip rada planetarnog kuglastog mlina: kroz planetarno kretanje (bubanj se okreće oko glavne osovine dok rotira oko vlastite osi), generiraju se sudari visokog-intenziteta i posmične sile između kuglica za mljevenje i uzorka pod djelovanjem centrifugalne sile. Time se koncentrira i oslobađa energija, što rezultira eksponencijalnim povećanjem učinkovitosti mljevenja.
Nadalje, planetarni kuglični mlinovi bitna su oprema za poboljšanje performansi svih-solid-litijskih baterija: Sve-solid{3}}baterije koriste solid-elektrode i solid-elektrolite. Materijal pozitivne elektrode čvrstih-baterija ne razlikuje se značajno od materijala tekućih elektrolitskih baterija, dok materijal negativne elektrode uglavnom koristi metalni litij, litijeve legure ili negativne elektrode na bazi-silicija. Za razliku od tekućih litij-ionskih baterija, čvrste-baterije koriste čvrste elektrolite umjesto tekućeg elektrolita i separatora. Srž krutih-baterija leži u razvoju čvrstih elektrolita s visokim mehaničkim svojstvima, visokom ionskom vodljivošću, izvrsnom elektrokemijskom i toplinskom stabilnošću te kompatibilnošću s materijalima elektroda. Tehnologija kugličnog mljevenja obično se koristi u razvoju čvrstih elektrolita za obradu čvrstih elektrolitskih materijala i poboljšanje performansi svih-solid{16}}baterija.
Zadatak za koji bi konvencionalnom kugličnom mlinu moglo biti potrebno 10 sati može biti dovršen za 4-5 sati, ili čak i manje, pomoću planetarnog kuglastog mlina!
Princip mljevenja planetarnog kuglastog mlina
Tijekom procesa mljevenja u planetarnom kugličnom mlinu, materijal se usitnjava udarom, kompresijom i trenjem kuglica za mljevenje. Zapravo, proces usitnjavanja je izuzetno složen. Proučavajući pojedinačnu česticu, ona je opetovano izložena gore spomenutim naprezanjima tijekom kugličnog mljevenja, uzrokujući kontinuirano širenje postojećih ili novonastalih pukotina u čestici, što dovodi do loma ili plastične deformacije.
Kako čestice postaju manje, pukotine na njima postaju sitnije, smanjujući vjerojatnost pukotina pri minimalnom naprezanju loma. Sila mljevenja se povećava do točke u kojoj čestice prolaze kroz plastičnu deformaciju, što otežava daljnje mljevenje nakon što se postigne određena veličina čestica. Stoga je dugotrajno kuglično mljevenje besmisleno i samo povećava potrošnju energije jer ultrafine čestice ne mogu akumulirati elastičnu energiju potrebnu za širenje pukotine.
Zapravo, bit principa mljevenja planetarnih kugličnih mlinova trenutno se može razumjeti samo kroz eksperimentalno zaključivanje ili intuiciju. Stvarni proces kugličnog mljevenja mnogo je složeniji od gore opisanog. Usitnjavanje čestica materijala varira zbog interakcija između čestica, između čestica i posude za mljevenje, između čestica i kuglica za mljevenje te kemijskih interakcija između čestica.
Tri ključne prednosti planetarnih kugličnih mlinova:
Dvostruka gustoća energije: Centrifugalno ubrzanje planetarnog gibanja može doseći 20-40 g (u usporedbi sa samo 1 g u običnim kuglastim mlinovima), što rezultira porastom kinetičke energije kugle za mljevenje, lako drobeći tvrde materijale u nanoskali (kao što su silicijev karbid i keramika).
Više{0}}dimenzionalni put mljevenja: Za razliku od konvencionalnih kugličnih mlinova gdje kugle za mljevenje slijede jednu putanju, planetarni kuglični mlinovi koriste centrifugalnu silu i rotacijsku reakcijsku silu za stvaranje složenog tro{1}}dimenzionalnog gibanja, postižući ravnomjerno mljevenje bez mrtvih kutova.
Inteligentna kontrola temperature: neki vrhunski- planetarni kuglični mlinovi opremljeni su cirkulacijskim sustavom hlađenja kako bi se spriječilo toplinsko raspadanje uzoraka tijekom dugotrajnog rada (konvencionalni kuglični mlinovi često su prisiljeni isključiti se zbog pregrijavanja).
ACEY-VHBM-2Lplanetarna loptasta glodalicaje projektiran za svestranu obradu uzoraka, podržava suho mljevenje, mokro mljevenje u suspenziji i rad pod uvjetima inertnog plina. Osim učinkovitog smanjenja veličine čestica, omogućuje temeljito miješanje i homogenizaciju emulzija i pasta, kao i mehaničko legiranje i aktivaciju za napredna istraživanja materijala. Dizajniran da bude kompaktan, ali potpuno funkcionalan, sustav osigurava vrlo učinkovit i tih rad. Služi kao idealan alat za pripremu uzoraka za istraživanje u akademskim, institucionalnim i industrijskim laboratorijima, s mogućnošću obrade četiri različita uzorka u jednoj seriji.
