實驗室球磨機實現控溫冷凍研磨的方法
在實驗室中使用行星球磨機研磨樣品時,因為研磨球的碰撞和摩擦,往往會在球磨罐內產生大量熱量,導致球磨罐內溫度升高,而溫度的升高對某些樣品的研磨是有不利影響的,如易燃易爆物、熱敏性樣品(如生物纖維組織)、糖黏性樣品(如枸杞、油菜籽)等等,如果直接將此類樣品放入行星球磨機內研磨,輕則研磨失敗,毀壞樣品,重則發生實驗事故。
要想防止這類情況的出現,就需要對球磨罐的溫度進行控制,但行星球磨機是高速旋轉的設備,該怎么對其進行冷卻降溫呢?
行星球磨機低溫冷凍研磨的方法
為解決行星球磨機球磨罐的溫度控制問題,東方天凈提出過三種控溫方式,分別為預冷凍、風冷型控溫和水冷型控溫,下面就具體介紹下這三種方法。
一、預冷凍
所謂預冷凍,就是將添加完樣品和研磨球,并密封好的球磨罐放入液氮罐中,把罐體溫度降至比較低的標準,然后取出放入行星球磨機中進行研磨,在罐體溫度升高前結束研磨,從而保證了樣品的低溫研磨。
預冷凍的方式實際操作起來不是特別簡便,而且要做好防護措施,避免被液氮凍傷。另外,這種方式只適用于短時間內的樣品研磨,因為如果研磨時間較長,罐內溫度將增加不少,就失去了低溫研磨的功效。
二、風冷型控溫
風冷型控溫設計原理比較簡單,即在球磨罐運轉部位加裝密封冷卻罩,然后在設備運轉時向冷卻罩內通入冷媒,行星球磨機主輪盤在高速旋轉時會形成一個負壓中心,從而營造一個低溫的環境,冷媒帶走球磨罐產生的熱量后排出。
風冷型控溫比較適合使用不銹鋼材質球磨罐的控溫,因為金屬導熱性較好,散熱效果也相對較好,但如果使用其它材質的球磨罐,如尼龍、瑪瑙、氧化鋯等,這種控溫方式的效果就比較一般,而且冷媒消耗大,使用成本較高。
三、水冷型控溫
針對前兩種方法的弊端,東方天凈研發出水冷型實時控溫的方法。
水冷型控溫是對球磨罐體進行直接降溫,其采用特制的球磨罐,球磨罐帶有夾層,可通入液態冷媒,冷媒直接接觸球磨罐帶走產生的熱量。液態冷媒通過管道進入球磨罐,并通過管道流出,在外部控溫裝置冷卻降溫后,循環利用。
水冷型的控溫方式解決了球磨罐罐壁厚,散熱較差的難題,且冷媒持續通入并經外部低溫裝置降溫后循環使用,可使球磨罐一直處在低溫環境下,控溫效果更好。TJX控溫型行星式球磨機和TJS控溫型三維振動球磨機都采用此種方式進行控溫。