Das Kugelmahlen ist ein mechanisches Verfahren zur Zerkleinerung von Materialien zu feinen Pulvern, häufig im Nanobereich. Bei dieser Technik wird ein rotierender Behälter verwendet, der als Mühle oder Gefäß bezeichnet wird und mit Mahlkörpern wie Kugeln oder anderen geformten Elementen gefüllt ist, die in der Regel aus demselben Material wie das Gefäß bestehen. Das zu mahlende Material wird in diesen Behälter gegeben, und während sich die Mühle dreht, interagieren die Mahlkörper und das Material, was zu einer Zerkleinerung durch Aufprall und Abrieb führt.
Mechanismus des Kugelmahlens:Die Hauptmechanismen des Kugelmahlens sind Aufprall und Abrieb.Aufprall tritt auf, wenn die Kugeln in der Mühle mit dem Material kollidieren, Druck ausüben und eine Fragmentierung verursachen.Zermahlen
ist die Zerkleinerung der Partikel gegeneinander und gegen die Mühlenwände, wodurch die Größe der Materialien durch Abrieb verringert wird. Die Energie für diese Prozesse stammt aus der Rotation der Mühle, die die Kugeln in Bewegung setzt und sie gegeneinander und gegen das Material prallen lässt.Details zum Verfahren:
Beim Kugelmahlen kann die Größe der erzeugten Partikel durch die Einstellung mehrerer Parameter gesteuert werden, darunter die Größe der Kugeln, die Rotationsgeschwindigkeit und die Dauer des Mahlvorgangs. Kleinere Kugeln und längere Mahlzeiten führen im Allgemeinen zu feineren Partikeln. Die Rotation der Mühle erzeugt Zentrifugalkräfte, die viel größer sind als die Schwerkraft, was eine Hochgeschwindigkeitsvermahlung und eine effiziente Zerkleinerung ermöglicht.
Anwendungen:
Kugelmühlen sind vielseitig einsetzbar und werden in verschiedenen Industriezweigen zum Mahlen von Materialien wie Erzen, Kohle, Pigmenten und Keramik verwendet. Sie werden auch in der wissenschaftlichen Forschung zur Zerkleinerung von Partikeln, zum mechanischen Legieren und zur Veränderung von Materialeigenschaften eingesetzt. Darüber hinaus erhöht das Kugelmahlen die chemische Reaktivität im festen Zustand und erzeugt amorphe Materialien. Sie kann auch zum Mischen von Sprengstoffen und zur Lagerung von Gasen in Pulverform verwendet werden.Aufbau und Betrieb:
Die Kugelmühle besteht aus einem Zylinder, in der Regel aus Metall, Porzellan oder Gummi, der etwas länger als sein Durchmesser ist. Im Inneren dieses Zylinders befinden sich Kugeln aus rostfreiem Stahl oder anderen harten Materialien. Der Zylinder wird dann mit dem zu mahlenden Material beladen, und die Mühle wird mit einer bestimmten Geschwindigkeit betrieben, um den Mahlvorgang einzuleiten.
Synthese von Nanomaterialien:
