Bình nghiền hành tinh Corundum loại: Cứng, tinh khiết và được chế tạo để mài cứng

Nghiền bi trông giống như công việc đơn giản nhất trong phòng thí nghiệm: nạp bột vào lọ, thả một số quả bóng vào, quay và chờ đợi. Sau đó, bạn mở lọ và tìm hiểu điều gì đã thực sự xảy ra. Đôi khi bạn nhận được một loại bột mịn đẹp. Đôi khi bạn nhận được một thứ bùn màu xám lặng lẽ cho bạn biết chiếc bình đã hiến một phần của chính nó cho mẫu của bạn. Chiếc lọ là phần mà hầu hết mọi người nghĩ đến cuối cùng và nó thường là phần quyết định liệu hoạt động chạy có hiệu quả hay không.

Đó là lý do tại sao bình nghiền hành tinh corundum liên tục xuất hiện trên bàn thí nghiệm để nghiền các vật liệu cứng, mài mòn hoặc có độ tinh khiết quan trọng. Chúng ta hãy tìm hiểu xem vật liệu này thực sự là gì, nó hoạt động như thế nào bên cạnh mã não, zirconia, cacbua vonfram và thép, nơi nó giành được vị trí và cách vận hành nó để bạn có được kết quả lặp lại thay vì ngạc nhiên.

Bình nghiền hành tinh Corundum thực sự là gì

Phay hành tinh, trong một phút

Máy nghiền bi hành tinh được đặt tên theo chuyển động bên trong. Mỗi chiếc bình nằm trên một đĩa quay (bánh xe mặt trời) và đồng thời quay quanh trục của chính nó theo hướng ngược lại. Vòng quay kép đó ném các viên bi mài lên thành trong, sau đó để chúng rơi xuống và xuyên qua bề mặt bên trong của bình, hết lần này đến lần khác. Năng lượng đến từ va chạm và từ sự cắt, do đó bột bị vỡ do sự kết hợp của các cú va chạm mạnh và ma sát đều đặn.

Bình là buồng nơi tất cả những điều đó xảy ra, có nghĩa là nó hấp thụ từng chút lực mà máy nghiền có thể tạo ra và đó là bề mặt duy nhất mà mẫu của bạn chạm vào trong toàn bộ quá trình chạy. Chọn nó không tốt và chiếc lọ sẽ trở thành một thành phần trong công thức nấu ăn của bạn.

Corundum, bằng ngôn ngữ đơn giản

Corundum là dạng tinh thể của oxit nhôm, Al2O3. Nó cùng nhóm khoáng chất với ruby ​​và sapphire trước khi bạn thêm các thành phần tạo màu và nó nằm ở mức 9 trên thang độ cứng Mohs, chỉ đứng sau kim cương trong số các khoáng chất thông thường. Bạn đã biết nó từ giấy nhám và đá mài. Bình xay làm bằng corundum là gốm thiêu kết: bột alumina có độ tinh khiết cao được ép thành hình và nung ở nhiệt độ cao cho đến khi các hạt hợp nhất thành chất rắn đặc, không xốp.

Đây là điểm thực tế. Nếu lọ cứng hơn và dai hơn thứ bạn đang nghiền thì lọ vẫn giữ được hình dạng và bột của bạn vẫn là bột. Nếu lọ mềm hơn mẫu, thì cuối cùng bạn sẽ nghiền lọ nhiều như mẫu và thứ bạn thu được là hỗn hợp dù bạn có muốn hay không.

Tại sao nhãn "Hạng A" lại quan trọng

Gốm alumina có nhiều chất lượng khác nhau và việc phân loại thường phản ánh độ tinh khiết và mật độ của vật liệu nung. Lọ corundum loại A nằm ở mức tốt hơn trong phạm vi đó: ít lỗ chân lông hơn, ít pha thứ cấp hơn, cấu trúc hạt chặt hơn và ít có xu hướng đổ vật liệu hơn trong thời gian dài. "Ít lỗ chân lông hơn" nghe có vẻ như là một chi tiết cho đến khi bạn thấy một chiếc lọ rẻ tiền hấp thụ dung môi, giữ lại mẫu trước đó và thả nó vào lọ tiếp theo. Một loại gốm dày đặc không làm được điều đó. Nó không ngấm nước, làm sạch nhanh chóng và nằm ngoài phạm vi phân tích của bạn.

Thân lọ chỉ là một nửa câu chuyện. Một lọ corundum được chế tạo tốt cũng có vành được gia công phù hợp và nắp đậy kín, vì quá trình xay sẽ tạo ra bụi mịn sẽ thoát ra khỏi bất kỳ khe hở nào. Hãy xem độ dày của thành, độ vừa vặn của nắp và vòng đệm kín trước khi bạn nhìn vào thẻ giá.

Corundum so sánh với các vật liệu lọ khác như thế nào

Không có chất liệu lọ tốt nhất, chỉ có chất liệu phù hợp nhất cho một loại bột nhất định. Đây là cách corundum so sánh với những corundum bạn sẽ gặp thường xuyên nhất.

mã não

Lọ mã não có giá cả phải chăng và nhẹ nhàng. Chúng được làm từ silica tự nhiên và mềm hơn đáng kể so với corundum, vì vậy chúng phù hợp với các mẫu từ mềm đến cứng vừa như bột màu, mô thực vật và nhiều khoáng chất, miễn là không bị nhiễm một chút silica. Đẩy chúng bằng gốm cứng hoặc oxit kim loại và tốc độ mài mòn sẽ tăng nhanh, và đó chính xác là lúc bạn bắt đầu thấy silicon ở nơi không nên có.

zirconia

Lọ Zirconia đặc và cứng, là một lựa chọn chắc chắn cho các vật liệu có độ cứng trung bình và cho công việc mà zirconi được chấp nhận hoặc được mong đợi có trong mẫu. Chúng nặng hơn corundum có cùng thể tích, điều này gây thêm tải cho một máy nghiền nhỏ và chúng thường đắt hơn mỗi lít.

cacbua vonfram

Lọ cacbua vonfram cực kỳ cứng và rất nặng, và chúng nghiền rất mạnh vì khối lượng đó. Chúng là công cụ dành cho các mẫu thực sự cứng như kim loại cứng, một số oxit và chất chuẩn khoáng. Sự đánh đổi là chất kết dính coban được sử dụng trong sản xuất, có thể xuất hiện dưới dạng ô nhiễm và mức giá khiến hầu hết các phòng thí nghiệm phải giữ chúng trong tủ cho những công việc đặc biệt.

Thép không gỉ và polyme

Các lọ thép rất cứng và rẻ tiền tính theo lít, chúng phù hợp để nghiền thô, nhưng chúng làm mất đi sắt, crom và niken. Đối với các vật liệu từ tính hoặc vết kim loại, chúng sẽ bị loại trừ trước khi bạn bắt đầu. Lọ polymer lại ở một thái cực khác: mềm, kháng hóa chất và hoàn hảo cho các mẫu mềm mà không có gốm cứng nào chạm vào bột.

Chất liệu lọ	độ cứng	Ô nhiễm điển hình	Phù hợp nhất với
Corundum (alumina loại A)	Rất cao	Oxit nhôm, thường giống với thành phần hóa học của mẫu	Bột cứng, mài mòn và độ tinh khiết quan trọng
mã não	Vừa phải	silic	Mẫu mềm đến trung bình với ngân sách eo hẹp hơn
zirconia	Cao	oxit zirconi	Mẫu có độ cứng trung bình, mài mật độ cao
cacbua vonfram	Cực kỳ cao	Chất kết dính vonfram và coban	Mẫu rất cứng, nghiền nát mạnh
Thép không gỉ	Cao nhưng dẻo	Sắt, crom, niken	Nghiền thô ở nơi sắt có thể chấp nhận được
Polyme (nylon, PTFE)	Thấp	Dư lượng hữu cơ	Mẫu mềm có yêu cầu không có kim loại

Phiên bản ngắn gọn: corundum nằm ở một vị trí tuyệt vời. Nó đủ cứng và đậm đặc để làm bột mài mòn thực sự, đủ trơ về mặt hóa học để không làm ảnh hưởng đến mẫu và không bị nhiễm bẩn kim loại nặng mà thép và cacbua vonfram có thể mang lại.

Nơi các lọ Corundum kiếm tiền

Nếu bất kỳ điều nào trong số này nghe có vẻ giống với băng ghế dự bị của bạn thì corundum xứng đáng được xem xét nghiêm túc:

• Nghiền các loại gốm cứng như alumina, zirconia và frit thủy tinh hoặc các mẫu khoáng cứng như clanhke xi măng.
• Chuẩn bị bột pin, bao gồm vật liệu cực âm và cực dương, trong đó một phần triệu sắt có thể làm thay đổi kết quả.
• Chuẩn bị sẵn sàng các mẫu địa chất, quặng và khoáng sản để phân tích XRF, XRD hoặc ICP.
• Phay bột màu, thuốc nhuộm và chất độn trong đó cả màu sắc và hóa học phải tồn tại nguyên vẹn.
• Xử lý chất xúc tác, hợp chất đất hiếm và các loại bột có giá trị cao khác khi bị tổn thất.
• Bất kỳ quy trình nào mà bạn phải chứng minh bình không phải là nguồn ô nhiễm.

Hãy chú ý xem nguyên nhân thực sự thường là sự sạch sẽ hơn là tốc độ. Các phòng thí nghiệm chọn corundum vì họ cảm thấy mệt mỏi với việc giải thích các đỉnh bất ngờ trong quang phổ của mình hoặc vì khách hàng yêu cầu ngân sách về ô nhiễm và họ muốn trả lời một cách trung thực.

Khi corundum không phải là câu trả lời đúng

Corundum rất cứng nhưng nó vẫn là gốm và gốm không thích lạm dụng. Nếu mẫu của bạn cứng hơn alumina, hãy nghĩ đến phế liệu cacbua vonfram, sạn cacbua silic hoặc một số kim loại cứng, bình sẽ dần mất đi cuộc chiến đó và vật liệu cacbua vonfram sẽ phục vụ bạn tốt hơn. Nếu ngân sách của bạn eo hẹp và mẫu của bạn mềm, thì lọ mã não hoặc polyme sẽ thực hiện được công việc với chi phí thấp hơn. Trường hợp corundum có ưu điểm yên tĩnh hơn là với bột kim loại không được nhìn thấy sắt: nó không chứa kim loại nào cả, do đó mẫu nhạy cảm với oxy hoặc từ tính vẫn sạch trong phạm vi khả năng xử lý của bạn.

Kết hợp chiếc bình với nhà máy và công việc của bạn

Thể tích bình và lượng mẫu

Bắt đầu từ khối lượng, không phải từ thói quen. Bình quá nhỏ sẽ làm tắc bóng và nóng lên; một cái lọ quá lớn sẽ gây lãng phí năng lượng, bởi vì các phương tiện truyền thông dành thời gian lăn lộn thay vì đánh vào bất cứ thứ gì. Theo nguyên tắc làm việc, vật liệu nghiền phải lấp đầy khoảng một phần ba đến một nửa thể tích lọ và bột phải đủ để lấp đầy khoảng trống giữa các quả bóng mà không làm chúng bị chìm. Một thử nghiệm đơn giản: nếu các viên bi không thể di chuyển tự do khi bạn lắc lọ đậy kín thì bạn đang khuấy chứ không phải nghiền.

Phương tiện mài

Bạn có thể ghép lọ corundum với các quả bóng alumina để có được thiết lập hoàn toàn bằng gốm, ánh sáng nhiễm bẩn hoặc với các quả bóng zirconia khi bạn muốn tăng thêm mật độ và lực va đập. Đường kính bóng thiết lập sự cân bằng giữa tác động và lực cắt. Những quả bóng lớn hơn đánh mạnh hơn và phá vỡ các hạt thô nhanh hơn; những quả bóng nhỏ hơn cho nhiều điểm tiếp xúc hơn và sản phẩm mịn hơn, đồng đều hơn. Nhiều phòng thí nghiệm sử dụng hỗn hợp điện tích, với một số quả bóng lớn để đập vỡ và một số quả bóng nhỏ để đánh bóng.

Tốc độ quay

Tốc độ là cài đặt mà mọi người hướng tới đầu tiên và hiểu sau cùng. Trong giới hạn, nhanh hơn có nghĩa là nhiều năng lượng hơn cho mỗi lần va chạm và thời gian xay xát ngắn hơn. Vượt quá một điểm nhất định, các quả bóng chỉ đơn giản là ly tâm vào thành bình và ngừng thực hiện công việc hữu ích: máy nghiền trở nên to hơn, nóng hơn và không hiệu quả nữa. Ngưỡng đó phụ thuộc vào hình dạng máy nghiền và đường kính cối, vì vậy, bạn nên tự tìm ngưỡng đó cho thiết lập của mình bằng một loạt thử nghiệm ngắn thay vì đoán mò. Lọ Corundum rất nặng, vì vậy hãy tôn trọng giới hạn trọng lượng của máy nghiền. Bộ bình không cân bằng sẽ gây ra tiếng ồn và tiếng ồn thường có nghĩa là có thứ gì đó đang bị hao mòn.

Lời khuyên thiết thực từ băng ghế dự bị

Tỷ lệ lấp đầy và tỷ lệ bóng-bột

Tỷ lệ bi-bột là khối lượng của vật liệu nghiền chia cho khối lượng mẫu. Đối với quá trình mài mịn thông thường, các giá trị khoảng 10:1 đến 20:1 là phổ biến; đối với công việc rất tinh tế hoặc cơ hóa học, con người đẩy cao hơn nhiều. Tỷ lệ cao hơn có nghĩa là có nhiều va chạm trên mỗi hạt hơn và sản phẩm mịn hơn, với chi phí thông lượng và nhiệt tăng thêm. Nếu bột của bạn nhạy cảm với nhiệt, thì việc chạy lâu hơn với tỷ lệ vừa phải sẽ đánh bại bột nhanh.

Ướt hay khô?

Nghiền khô đơn giản hơn và phù hợp với các loại bột giòn, chảy tốt. Nghiền ướt, với dung môi hoặc chất phân tán, giúp loại bỏ bụi, giảm sự kết tụ, giúp kiểm soát nhiệt độ và thường mang lại sự phân bố kích thước hạt mịn hơn, đồng đều hơn. Dung môi phải tương thích với cả lọ và mẫu, sau đó bạn vẫn phải làm khô sản phẩm. Chỉ cần nhớ rằng điện tích ướt sẽ nặng hơn, vì vậy hãy chú ý đến tổng trọng lượng bình nếu máy nghiền của bạn có giới hạn.

Làm sạch và ô nhiễm chéo

Bề mặt gốm dày đặc, có độ xốp thấp là một món quà thực sự khi dọn dẹp, nhưng nó vẫn cần có thói quen. Giữa các mẫu: rửa sạch bằng dung môi bạn đã sử dụng, lau bên trong bằng bàn chải mềm, sau đó sấy khô trong lò hoặc bằng khí nén sạch. Không bao giờ sử dụng dụng cụ cạo kim loại bên trong lọ vì mục đích chính là giữ kim loại lọt vào. Nếu bạn chuyển đổi giữa các vật liệu không tương thích về mặt hóa học, hãy giữ một lọ chuyên dụng cho mỗi gia đình và dán nhãn rõ ràng.

Chăm sóc, mặc và khắc phục sự cố

Lọ Corundum đáng được chú ý một chút. Đây là những gì chúng tôi kiểm tra khi có điều gì đó không ổn:

• Ô nhiễm bất ngờ. Kiểm tra vật liệu trước khi đổ lỗi cho bình, vì zirconia hoặc bi thép bị mòn là thủ phạm phổ biến.
• Bột thoát ra ngoài hoặc nắp bị rò rỉ. Thông thường là miếng đệm, mặt bịt kín hoặc đơn giản là đổ đầy quá mức.
• Bột mịn đóng trên tường. Thường gặp với các mẫu ẩm hoặc tĩnh điện; hãy thử xay ướt, xay khô trước trong thời gian ngắn hoặc lượng điện tích nhỏ hơn một chút.
• Thời gian xay xát leo lên. Một dấu hiệu cho thấy vật liệu đã bị mòn về kích thước, vì vậy hãy nạp thêm hoặc thay thế phí bóng.
• Bình nóng khi chạm vào sau khi chạy. Giảm tốc độ hoặc chia đường chạy thành các quãng. Nhiệt là vấn đề về chất lượng sản phẩm, không chỉ là vấn đề về sự thoải mái.

Với các mẫu hợp lý và cách sử dụng bình thường, một lọ corundum tốt có thể sử dụng được lâu dài. Các mảnh gốm thay vì uốn cong, vì vậy hãy cất giữ các lọ ở nơi chúng không thể va vào nhau và không đặt nắp xuống sàn bê tông. Điều đó nghe có vẻ hiển nhiên cho đến khi bạn chứng kiến ​​nó xảy ra.

Những câu hỏi chúng tôi được hỏi rất nhiều

Một lọ corundum có thể xử lý cả xay khô và nghiền ướt không?

Đúng. Corundum trơ về mặt hóa học và không hấp thụ nước hoặc hầu hết các dung môi, do đó, cùng một lọ có thể sử dụng được cả khi chạy khô và ướt, miễn là bạn làm sạch bình đúng cách ở giữa các lần chạy. Ngoại lệ là các dung dịch có tính kiềm mạnh và bất cứ thứ gì có gốc axit hydrofluoric, chúng sẽ tấn công alumina theo thời gian.

Liệu một lọ corundum có làm mòn cối xay của tôi không?

Nó nặng hơn một chiếc bình mã não có cùng kích thước nên cối xay phải chịu nhiều tải hơn và cân bằng nhiều hơn. Ở trong giới hạn định mức của nhà máy và lọ corundum là một phụ kiện hoạt động hoàn hảo.

Làm thế nào tốt tôi có thể xay với nó?

Kích thước hạt cuối cùng phụ thuộc nhiều vào môi trường, tỷ lệ và thời gian nghiền hơn là chỉ vào cối xay. Kết quả dưới micron là điều bình thường trong một nhà máy hành tinh hoạt động tốt, nhưng chúng đến từ quá trình thử nghiệm trên vật liệu của chính bạn chứ không phải là một công thức cố định được sao chép từ sách hướng dẫn.

Tôi có thể làm nóng bình để làm khô nó không?

Nhiệt độ lò nhẹ nhàng là tốt để sấy khô. Tránh sốc nhiệt và không bao giờ ngâm thẳng bình nóng vào nước lạnh, vì nhiệt độ thay đổi đột ngột là cách đáng tin cậy nhất để làm nứt đồ gốm.

Chọn lọ Corundum của bạn

Nếu công việc của bạn liên quan đến các loại bột cứng, mài mòn hoặc có độ tinh khiết cao, quyết định thường phụ thuộc vào một câu hỏi: lọ có đủ cứng để tránh lọt mẫu của tôi không? Đối với nhiều phòng thí nghiệm, lọ corundum trả lời câu trả lời là có. Bạn có thể xem lại thông số kỹ thuật đầy đủ của chúng tôi Một lọ nghiền hành tinh corundum loại, kiểm tra xem khối lượng có phù hợp với máy nghiền và cỡ lô của bạn hay không, sau đó xử lý trên vật liệu: alumina để thiết lập hoàn toàn bằng gốm, zirconia khi bạn muốn đục lỗ nhiều hơn.

Bạn vẫn đang cân nhắc các lựa chọn của mình? Sử dụng tương tự trang sản phẩm bình nghiền hành tinh corundum để so sánh nó với bất cứ thứ gì bạn đang chạy hiện tại và nếu bạn đang lên kế hoạch tạo một bộ lọ cho các dòng mẫu khác nhau, hãy bắt đầu với loại lọ bạn xay thường xuyên nhất. Hãy chọn chiếc lọ phù hợp với loại bột của bạn chứ không phải chiếc lọ nằm trên kệ.