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行星式球磨仪 PM 100

行星式球磨仪 PM 100 是一款功能强大的台式设备,带有一个研磨站和一个易于使用的配重,可补偿重达 8 公斤的质量。

行星式球磨仪极高的离心力可产生极高的粉碎能量,因此研磨时间很短。


PM 100 几乎适用于所有对纯度、速度、细度和可重复性要求极高的质量控制流程行业。

PM 100 非常适合机械化学(共晶体筛选、机械合成、机械合金化和机械催化)或纳米级超细胶体研磨等研究任务,以及软、硬、脆或纤维材料的混合和均质等常规任务。

标准应用的理想球磨仪

  • 最高转速可达650rpm
  • 最大进料尺寸10毫米,最终出料粒度可达0.1微米(受样品材料性质和仪器配置/设定的影响而定)
  • 1个研磨工作位,可容纳12毫升至500毫升的研磨罐
  • 12毫升至80毫升的研磨罐可以两两堆叠
  • GrindControl套装可测量研磨罐内温度和压力
  • RETSCH可提供通气顶盖,用于球磨罐中保持特殊气氛的应用
  • 可储存标准操作流程和循环程序、5种用于干式和湿式研磨的研磨罐材料

"这是一台用于制备纳米材料(包括包晶材料的新晶相)的高性能仪器。我们已将其广泛用于制造半导体和包晶体纳米粒子、量子点等。该仪器非常坚固耐用,使用方便,我们已经使用了十多年,没有出现过任何问题。我们强烈推荐使用它进行材料研究。"

Pravat Giri

Indian Institute of Technology Guwahati

"我使用 RETSCH 球磨机 PM100 来制备储氢应用的样品。这种设备对所需材料非常有用。"

Chhagan Lal

University of Rajasthan

"它使用起来非常简单安全,易于清洁,对我的论文调查很有帮助。我真心推荐这款产品;"

Jenifer Sauzameda

Dermabon

"这是一款如此高效的行星式球磨仪。作为一名学者和活跃的实验室研究人员,我会选择最好的产品来进行实验,PM 100 就是一个很好的例子;"

Erkul Karacaoglu

Karamanoglu Mehmetbey University

"绝对好用,易于操作,与其他品牌相比使用寿命长。强烈推荐给普通用户。"

Md Shalauddin

University of Malaya

"它是一种多功能仪器,可将研磨时间缩短几个数量级。"

Dragos Zaharescu

University of California, Davis

可靠的评估:

RETSCH行星式球磨仪最佳的互补设备是什么? 是RETSCH混合型球磨仪!

得益于完美符合人体工程学的操作同时,研磨效果也能做到相同的精细程度,出料细度可达纳米级。

配重

单研磨站的行星式球磨机需要一个平衡配重。在行星式球磨机 PM 100 中,配重可以在倾斜的导轨上进行调节,以补偿不同尺寸研磨罐重心的不同高度,从而避免机器产生不必要的摆动。

安全滑块

RETSCH 行星球磨仪的操作特别安全。该系列球磨机配有坚固的安全滑块,确保只有在用夹紧装置牢固固定磨罐后才能启动磨机。自锁装置可确保研磨罐正确、牢固地固定。与电子解决方案相比,这种久经考验的坚固机械系统不易发生故障,用户可随时完全接触样品。例如,当电子系统发生故障时,就无法解锁罐子。

湿法研磨用于获得 5 µm 以下的颗粒,因为小颗粒表面容易带电并聚集在一起,这使得干法研磨难以继续进行。

要通过湿法研磨产生 100 nm 或更小的超细颗粒(纳米级研磨),需要使用摩擦而不是冲击。这可以通过使用大量小磨球来实现,这些磨球表面大,摩擦点多。

有关罐子填充、湿法研磨和样品回收的更多详情,请观看视频。

下图显示了氧化铝(Al2O3)在 PM 100 中以每分钟 650 转的转速进行研磨的结果。用 1 毫米的研磨球在水中研磨 1 小时后,粒度分布的平均值为 200 nm;4 小时后为 100 nm;

用 1 毫米研磨球在水中研磨氧化铝(左),1 小时后(蓝色)和 4 小时后(绿色)。

在另一项试验中,先用 1 毫米的研磨球将材料粉碎 1 小时,然后用 0.1 毫米的研磨球粉碎 3 小时。在这种情况下,平均粒度达到了 76 纳米。

在水中用 1 毫米磨球(1 小时)和 0.1 毫米磨球(3 小时)研磨氧化铝

研究结果表明,行星式球磨机可以制造出纳米级的颗粒。在这一过程中,选择合适的球径、液体类型以及液固比(粘度水平)都起着至关重要的作用。

行星式球磨仪 PM 100 EasyFit研磨罐使用效果极佳

研磨罐及配置研磨球尺寸的选择也决定了样品制备的表现和结果。EasyFit系列研磨罐专为极端工作条件而设计,即使在最高转速为800转/分长期试验、湿磨、高负载和机械合金化反应。新款研磨罐适用于所有RETSCH行星式球磨仪。 新的EasyFit研磨罐系列在50-500毫升罐子的底部具有一种称为高级防扭动(AAT)的结构。这确保了罐子被紧紧固定,即使在高速下也没有扭动的风险,并且大大减少了磨损。罐子的安全紧固装置更加容易操作:找到正确的紧固位置后旋转最大60°即可。 与以前的“comfort”型号相比,EasyFit 50毫升和250毫升罐的几何形状在直径上有所扩大,在高度上有所减小。这提供了两个优点:更好的研磨效果和可互换的盖子,因此整个研磨罐系列只有三个盖子直径尺寸。 研磨罐容量类别 容量1:12毫升和25毫升研磨罐 容量2:50毫升、80毫升和125毫升研磨瓶 容量3:250毫升和500毫升研磨罐

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  • 可选研磨罐容量: 12 ml / 25 ml / 50 ml / 80 ml / 125 ml / 250 ml / 500 ml
  • 创新性的高级抗震(AAT)功能确保研磨罐安全                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                        
  • High flexibility thanks to suitability of three lid sizes for all seven jar sizes
  • O 型密封圈密封具有耐压和防尘功能,可防止材料溢出
  • 罐和球有 5 种材料可供选择:硬化不锈钢、碳化钨、玛瑙、烧结氧化铝、氧化锆
  • 用于玛瑙、烧结氧化铝、氧化锆和碳化钨研磨罐的不锈钢保护套
  • 罐体和罐盖之间的凹槽便于在罐内压力不足时用铲子等工具打开罐盖
EasyFit研磨罐使用效果极佳 - Planetary Ball Mill PM 300

特殊用途的研磨罐和盖子

  • 对于胶体或湿法研磨,建议使用带有锁紧装置的研磨罐。
  • 锁紧装置设计用于符合人体工程学的操作
  • 通气盖专为在惰性气氛下工作而设计,例如在氧气会影响研磨过程或机械合成的情况下。这种盖子可以将氩气或氮气等气体引入研磨罐。
  • 可选压力和温度测量系统 PM GrindControl

通气顶盖和GrindControl现在都可以配备不同材料的盖子嵌件。因此,通过简单地更换嵌件,盖子可以配合用于例如不锈钢和氧化锆研磨罐。

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特殊用途的研磨罐和盖子 - Planetary Ball Mill PM 300
GrindControl
特殊用途的研磨罐和盖子 - Planetary Ball Mill PM 300
通风盖


点击观看视频

视频: 通风盖

用于特殊应用的适配器

有了特殊的适配器,就可以在行星球磨仪中使用一次性样品瓶(如 1.5 毫升 GC 玻璃瓶)进行共晶体筛选。适配器有 24 个位置,外环有 16 个位置,内环有 8 个位置。外圈最多可容纳 16 个样品瓶,使用行星式球磨仪 PM 400 时,最多可同时筛选 64 个样品。内环的 8 个位置适用于不同能量输入的试验,例如机械合成研究。

Mechanochemical destruction of forever chemicals in PM 100

In a detailed study, Gobindlal et al. (2022) [10] investigated the mechanochemical destruction (MCD) of perfluorosulfonic acids (PFSAs), a subclass of persistent per- and polyfluoroalkyl substances (PFASs), using the PM 100.

  • Milling Setup: 0.05 g of PFAS standards were mixed with 5 g of quartz sand in a 50 ml stainless steel jar with ten 10 mm stainless steel balls.
  • Milling was performed at ambient temperature and pressure, without solvents or chemical additives. Samples were milled for up to 720 minutes, under relatively mild conditions, to assess degradation kinetics and establish the underlying degradation mechanisms.
  • The PM 100 achieved 99.99% degradation of total PFSA content after 720 minutes. Individual compounds like PFOS, PFHpS, PFHxS, PFPeS, and PFBS showed rapid degradation, with PFBS reaching complete destruction by 180 minutes.


Decreasing concentration of different Perflourosulfonic acids (PFAs) while grinding in the PM100 over a period of 700 min; Results presented by the group of Kapish Gobindlal [1]

Mechanism of Action:

Quartz sand, when ground in the PM 100, generates reactive surface radicals that initiate PFAS breakdown. These radicals facilitate C–F bond cleavage, one of the strongest in organic chemistry, leading to the mineralization of fluorine into stable Si–F bonds. Another study by the same group highlights the scalability and effectiveness of MCD using the Retsch PM 100 planetary ball mill for the remediation of PFAS-contaminated land and the destruction of stockpiled AFFFs.

行星式球磨仪 PM 100 推荐的罐装馅料

为了获得最佳的研磨效果,罐子的大小应与要处理的样品量相适应。研磨球的大小最好是最大样品的 3 倍。根据这一经验法则,下表列出了每种研磨球尺寸和罐容积所需的研磨球数量。例如,要粉碎 200 毫升由 7 毫米颗粒组成的样品,建议使用 500 毫升的罐子和尺寸至少为 20 毫米或更大的研磨球。根据下表,需要 25 个研磨球;

研磨罐
公称容积
样品数量 最大进样尺寸 建议装球量(颗)
Ø 5 mm Ø 7 mm Ø 10 mm Ø 15 mm Ø 20 mm Ø 30 mm
12 ml 直至 ≤5 ml <1 mm 50 15 5 - - -
25 ml 直至 ≤10 ml <1 mm 95 – 100 25 – 30 10 - - -
50 ml 5 – 20 ml <3 mm 200 50 – 70 20 7 3 – 4 -
80 ml 10 – 35 ml <4 mm 250 – 330 70 – 120 30 - 40 12 5 -
125 ml 15 – 50 ml <4 mm 500 110 – 180 50 – 60 18 7 -
250 ml 25 – 120 ml <6 mm 1100 – 1200 220 – 350 100 – 120 35 – 45 15 5
500 ml 75 – 220 ml <10 mm 2000 440 – 700 200 – 230 70 25 8

下表列出了与研磨罐容积、样品量和最大进料粒度相关的不同尺寸研磨球的建议装料量(以个为单位)。

韧性含纤维的
木头

40 克样品
500 毫升不锈钢研磨罐
8 x 30 毫米不锈钢研磨球
5 分钟,转速 380 转/分钟

硬脆的:磁铁矿
磁铁矿

315 克样品
250 毫升碳化钨研磨罐
15 x 20 毫米碳化钨研磨球
5 分钟,转速 500 转/分钟

中硬性:土壤
 土壤

45 毫升样品
125 毫升不锈钢研磨罐
7 x 20 毫米不锈钢研磨球
2 分钟,转速 400 转/分钟

含纤维的:干草
干草

200 毫升样品
250 毫升氧化锆研磨罐
15 x 20 毫米氧化锆研磨球
30 分钟,480 转/分 ;

为了找到最好的解决方案,请访问我们的应用数据库。

行星式球磨仪的研磨罐位于底部太阳轮的偏心位置。研磨罐绕轴自转,与公共的太阳轮转动方向正好相反,太阳轮与研磨罐的转速比为1:-2。研磨罐中的球在于研磨罐一起运动时受到Coriolis力(即自转偏向力)的叠加影响。

研磨罐和研磨球的运动速度之差产生强摩擦力和撞击力,因而释放了大量的动能。这种撞击和摩擦的组合使得行星式球磨仪研磨时的粉碎度及高。 为了保持运动时的平衡,拥有一个研磨工位的行星式球磨仪需要配重。PM 100型行星式球磨仪的配重可在一条倾斜的导轨上调整。不同大小的研磨罐的不同重心高度由此得到精确的补偿,从而避免了仪器运行时的晃动和振荡。

剩余的振动可以通过仪器底座的微小自由运动(底座自由力补偿)得到补偿。这种新型的FFCS技术基于d’Alembert原理,允许机身作很小的回旋运动,自动完成质量补偿。实验桌面只受到仪器底座产生的微小摩擦力。

PM 100型行星式球磨仪运行时安静、安全,即使在罐内振动达到最大时仍能保证最优的振动补偿,因此可置于实验室桌面,无需监护。

保留技术变更和出错的权利

参考资料

[1] Kapish Gobindlal, Zoran Zujovic, Jacob Jaine, Cameron C. Weber, Jonathan Sperry; Solvent-free ambient temperature and pressure destruction-of PFSAs under MCD presents a detailed study on the mechanochemical destruction (MCD) of perfluorosulfonic acids (PFSAs), Environmental Science & Technology 2023, DOI: 10.1021/acs.est.2c06673.