行星式球磨機罐內粉末黏附於罐壁及沉澱結塊的原因

對於行星式球磨機，我們通常將研磨後的顆粒粒徑分佈分為以下幾個等級：毫米至微米級（3 mm–10 μm）、亞微米級（10 μm–3 μm）和奈米級（3 μm–1 ​​nm）。一般來說，從毫米級到微米級的研磨過程非常順利； 氧化鋯珠 15毫米、10毫米和5毫米的球磨機可以快速縮小顆粒尺寸。然而，從微米級研磨到亞微米級，再到奈米級，會遇到一些困難，容易出現粉末緊密黏附在球磨機罐內壁或底部結塊等問題。原因如下：
1.壁面光滑度低的球磨機罐容易發生粉末黏附。

2. 例如，熔點低的材料在研磨過程中可能會因溫度過高而發生冷焊。
3. 如果粉末本身含水量高，則該粒徑範圍內的粉末會在水分子的作用下結塊。此外，粉末產生的靜電也會導致其黏附在表面上。 研磨球 以及罐子的內壁。

鑑於上述因素，約50%的物料可能無法繼續精製。因此，必須及時調整研磨方案，以用於後續實驗。調整措施包括：更換表面光滑度較高的研磨罐、乾燥樣品以去除水分、降低球磨機的操作溫度，或使用其他方法。 研磨介質 較小的顆粒尺寸有助於粉末研磨。整體而言，乾磨可以將大多數物料研磨至 3 mm 至 10 μm 的粒徑範圍。濕磨條件較為理想，通常可以獲得奈米級顆粒尺寸。然而，對於粉末加工而言，只要條件允許，乾磨都是首選，因為在許多實驗中，盡量減少後續處理步驟是常見的做法。

解決方案

1. 建議此階段將粉末進行篩分，並改用聚氨酯研磨槽進行超細研磨。採用這種兩步驟研磨法的主要原因是，當陶瓷粉末粒徑達到10μm時，會進入一個臨界點，此時團聚現象會變得非常明顯。表面光滑度不足的研磨罐不可避免地會受到粉末粘附的影響。即使氧化鋯研磨罐的表面光滑度已經相對較高，粉末黏附的問題仍然存在。在所有研磨罐材料中，聚氨酯研磨罐的表面光滑度最高，因此在這種情況下，聚氨酯研磨罐發揮不可替代的作用。
2. 同時，縮小尺寸 氧化鋯研磨球 研磨至 1–3 毫米。採用此方法可將粉末細化至約 3 微米。進一步細化效果有限，主要原因是粉末黏附問題始終存在。此外，要獲得更細的粒徑，需要使用更小的微珠，而如何將這些微珠從粉末中分離出來又成為另一個關鍵挑戰。只有當陶瓷粉末的表面活性足夠高時，才能繼續進行乾磨，最終達到奈米級粒徑。
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