Pracovný princíp bežného guľového mlyna: Rotačný bubon umožňuje, aby mlecie guľôčky voľne padali pod gravitáciou a dopadali na vzorku, čím sa dosiahlo drvenie a miešanie. Má však nízku energetickú účinnosť, dlhý čas mletia a ťažkosti so spracovaním ultrajemných častíc.
Princíp činnosti planétového guľového mlyna: Prostredníctvom planetárneho pohybu (bubon sa otáča okolo hlavného hriadeľa a súčasne sa otáča okolo vlastnej osi) vznikajú medzi mlecími guľôčkami a vzorkou pod odstredivou silou zrážky s vysokou intenzitou a šmykové sily. Tým sa koncentruje a uvoľňuje energia, čo vedie k exponenciálnemu zvýšeniu účinnosti mletia.
Okrem toho sú planétové guľové mlyny základným vybavením na zlepšenie výkonu všetkých -pevných{1}}lítiových batérií: Všetky-tuhé-batérie používajú pevné-elektródy a pevné-elektrolyty. Materiál kladných elektród polovodičových batérií- sa výrazne nelíši od materiálu batérií s tekutým elektrolytom, zatiaľ čo materiál záporných elektród používa hlavne kovové lítium, zliatiny lítia alebo záporné elektródy-na kremíku. Na rozdiel od tekutých lítium{10}}iónových batérií-tuhé batérie používajú namiesto tekutého elektrolytu a separátora pevný elektrolyt. Jadrom-polovodičových batérií je vývoj pevných elektrolytov s vysokými mechanickými vlastnosťami, vysokou iónovou vodivosťou, vynikajúcou elektrochemickou a tepelnou stabilitou a kompatibilitou s materiálmi elektród. Technológia guľového frézovania sa bežne používa pri vývoji pevných elektrolytov na spracovanie materiálov s pevným elektrolytom a na zlepšenie výkonu všetkých-tuhých{16}}batérií.
Úloha, ktorá môže konvenčnému guľovému mlynu trvať 10 hodín, môže byť dokončená za 4-5 hodín alebo dokonca menej, pomocou planétového guľového mlyna!
Princíp mletia planétového guľového mlyna
Počas procesu mletia v planétovom guľovom mlyne sa materiál rozdrví nárazom, stlačením a trením mlecích guľôčok. V skutočnosti je proces pulverizácie mimoriadne zložitý. Pri skúmaní jednej častice je opakovane vystavená vyššie uvedeným napätiam počas guľového mletia, čo spôsobuje, že existujúce alebo novovzniknuté trhliny v častici sa neustále rozširujú, čo vedie k zlomeniu alebo plastickej deformácii.
Keď sa častice zmenšujú, trhliny na nich sú jemnejšie, čím sa znižuje pravdepodobnosť vzniku trhlín pri minimálnom lomovom napätí. Mlecia sila sa zvyšuje do bodu, keď častice podliehajú plastickej deformácii, čo sťažuje ďalšie mletie, keď sa dosiahne určitá veľkosť častíc. Preto je predĺžené guľové frézovanie nezmyselné a len zvyšuje spotrebu energie, pretože ultrajemné častice nedokážu akumulovať elastickú energiu potrebnú na šírenie trhlín.
V skutočnosti je podstata princípu mletia planétových guľových mlynov v súčasnosti pochopená iba prostredníctvom experimentálneho uvažovania alebo intuície. Skutočný proces guľového frézovania je oveľa zložitejší, ako je opísané vyššie. Drvenie častíc materiálu sa mení v dôsledku interakcií medzi časticami, medzi časticami a mlecou nádobou, medzi časticami a mlecími guľami a chemickými interakciami medzi časticami.
Tri hlavné výhody planétových guľových mlynov:
Dvojitá hustota energie: Odstredivé zrýchlenie pohybu planét môže dosiahnuť 20 – 40 g (v porovnaní s iba 1 g v bežných guľových mlynoch), čo má za následok nárast kinetickej energie mlecej gule, ktorá ľahko rozdrví tvrdé materiály v nanometroch (ako je karbid kremíka a keramika).
Viac{0}}dimenzionálna dráha mletia: Na rozdiel od konvenčných guľových mlynov, kde mlecie gule sledujú jednu trajektóriu, planétové guľové mlyny využívajú odstredivú silu a rotačnú reakčnú silu na vytvorenie komplexného trojrozmerného pohybu, čím sa dosahuje rovnomerné mletie bez mŕtvych uhlov.
Inteligentné riadenie teploty: Niektoré planétové guľové mlyny vyššej kategórie sú vybavené obehovým chladiacim systémom, ktorý zabraňuje tepelnému rozkladu vzoriek počas dlhšej prevádzky (bežné guľové mlyny sú často nútené vypnúť z dôvodu prehriatia).
ACEY-VHBM-2Lplanétová guľová frézaje navrhnutý pre všestranné spracovanie vzoriek, podporuje suché mletie, mokré mletie v suspenzii a prevádzku v podmienkach inertného plynu. Okrem efektívneho zmenšenia veľkosti častíc umožňuje dôkladné premiešanie a homogenizáciu emulzií a pást, ako aj mechanické legovanie a aktiváciu pre pokročilý materiálový výskum. Systém je navrhnutý tak, aby bol kompaktný a zároveň plne funkčný a zaisťuje vysoko efektívnu a tichú prevádzku. Slúži ako ideálny nástroj na prípravu výskumných vzoriek v akademických, inštitucionálnych a priemyselných laboratóriách so schopnosťou spracovať štyri rôzne vzorky v jednej dávke.
