Etusivu > esityslista
Menetelmää, jossa erittäin ohuita materiaalihiukkasia jauhataan korkeaenergisten kuulan avulla, kutsutaan nanopallojauhatukseksi. Keraamit, selluloosananofibrillit ja monet muut biologiset materiaalit valmistetaan laajalti tämän tekniikan avulla. Sekä tuotanto- että tutkimusaloilla ... nanopallojauhatus on tulossa yhä yleisemmäksi käytännöksi. Lisäksi sitä hyödynnetään parhaillaan uusien nanoteknologiatuotteiden tuotannossa.
Nanomateriaalien synteesi on yksi monista sovelluksista, jotka voivat hyötyä kuulamyllyn käytöstä, joka on helppo ja ympäristöystävällinen menetelmä. Se on prosessi, joka yhdistää mekaanisia ja kemiallisia prosesseja, ja se mahdollistaa epäsäännöllisen muotoisten hiukkasten synteesin. Biologian alalla kuulamyllyn soveltamista on tutkittu useissa tutkimuksissa. Tässä osiossa käsittelemme alan uusimmista edistysaskeleista. Lisäksi käsittelemme kaupallistamisprosessin edessä olevaa polkua.
Hybridijärjestelmien tuotanto voidaan helposti toteuttaa jauhatuskuulassa. Menetelmällä voidaan yhdessä kemiallisten käsittelyjen kanssa lisätä uutettavan materiaalin määrää. Tällä menetelmällä on mahdollista luoda selluloosapohjaisia nanokomposiitteja. Jauhatuksen käyttöä nanopartikkelien tuotantomenetelmänä on osoitettu useissa tutkimuksissa.
Useissa tutkimuksissa on tutkittu jauhatus- ja pyörimisnopeuksien vaihteluiden sekä käytetyn liuottimen vaikutuksia. Lisäksi materiaalin muoto ja sen lämmönkestävyys muuttuvat käsittelyn seurauksena.
Lagaronin ja hänen kollegoidensa tekemässä tutkimuksessa osoitettiin kuulamyllyn kyky muuttaa kemiallisesti selluloosananokuituja. Lähtöaineena he käyttivät kaupallisesti saatavilla olevaa puuvillalintteristä valmistettua selluloosajauhetta. Nanokiteiden erinomainen dispersio polymeerimatriisissa saavutettiin jauhamalla materiaalia suurella nopeudella joko vesipitoisissa tai hydrofobisissa olosuhteissa.
Jauhatusajan vaikutusta materiaalien morfologiaan tarkasteltiin myös. Tulosten mukaan pallomaisten CNC-levyjen halkaisijan ja jauhatukseen tarvittavan ajan välillä oli positiivinen korrelaatio. Lisäksi eristettävien CNC-levyjen määrä parani fosfovolframihapon pitoisuuden noustessa.
Liuottimen vaikutus kiteisyyteen oli toinen tutkittu tekijä. Fosfaatti-ionisten liuosten osoitettiin olevan tehokkaita ligniinin eliminoinnissa ja selluloosananokiteiden muodostumisen edistämisessä. Tämä löytö tehtiin. Kuitenkin, kun kokeessa käytettiin ionisia nesteitä, saanto oli pienempi.
Tämän lisäksi analysoitiin kuulamyllyjauhatuksen vaikutusta kuitujen pintaominaisuuksiin. Jauhatuksen jälkeen havaittiin, että kuitujen venymämurtuma pieneni huomattavasti. Samalla tavoin myös kuitujen Youngin moduuli kasvoi.
Vaikka nämä tutkimukset osoittivat sen merkityksen kuulamyllypurkkiTämän menetelmän sovellettavuus selluloosananokuitujen tuotannossa on tällä hetkellä vielä melko rajallista. Selluloosananokuitujen kemiallisten muutosten paremman ymmärtämisen saavuttamiseksi tarvitaan lisätutkimuksia.
Nanopartikkelien käsittely ja niiden ominaisuuksien kemiallinen muuttaminen voidaan toteuttaa käyttämällä kuulamyllynä tunnettua tekniikkaa. Sitä voidaan käyttää sekä märkä- että kuivatilanteissa, ja sitä voidaan soveltaa laajaan määrään erilaisia materiaaleja. Kuitujen hiukkaskokoaluetta ja pintaominaisuuksia voidaan muuttaa monin eri tavoin käytetyn vesipitoisen väliaineen ja liuottimen mukaan. On myös mahdollista, että materiaalien lämpöhajoamisprofiiliin vaikuttaa.
Selluloosapohjaisten nanokomposiittien valmistus on toteutettu nanopallojauhatuksella. Menetelmän soveltuvuus on osoitettu useissa tutkimuksissa. Menetelmän mahdollista käyttöä selluloosananohiukkasten kemiallisessa modifioinnissa ei kuitenkaan ole tutkittu.
Esteröinti on yksi yleisimmistä reaktioista, joita esiintyy CNF-yhdisteiden kemiallisessa modifioinnissa. Toisaalta funktionaaliset ryhmät asettavat rajoituksia tälle reaktiolle. Lisäksi käytetyillä esikäsittelyillä on merkittävä vaikutus sekä funktionaalisiin ryhmiin että tuotettavien reagenssien määriin.
Lisäksi jauhatusprosessin kesto on toinen tekijä, jolla on vaikutusta tuotettujen nanopartikkelien ominaisuuksiin. Tämän seurauksena sopivan jauhatusmenetelmän valinta kuulamyllylaitteet ja menetelmä on ehdottoman välttämätön. Tämä parantaa osaltaan keraamien optista laatua kokonaisuudessaan.
Jauhatuksen aikana selluloosan kiteiset alueet vapautuvat mineraalihappojen läsnäolon ansiosta. Samalla materiaalin amorfiset komponentit hajoavat ja tuhoutuvat. Nanokiteiden uuttamisprosessia voidaan helpottaa nostamalla fosfovolframihapon pitoisuutta.
Tuotettiin jauhetta, jonka keskimääräinen koko oli 271 nm ja puhtausaste 0.5 %. Sen ominaispinta-ala oli 7 m²/g. Tämän lisäksi SEM-tulokset osoittivat, että CNC-hiukkaset olivat jakautuneet tasaisesti matriisiin.
Nämä keramiikat soveltuvat ominaisuuksiensa ansiosta käytettäväksi magneto-optisissa laitteissa. Korkean lämpödiffusiivisuutensa ansiosta niitä käytetään lasereita käyttävissä sovelluksissa suojaamaan lämpövaurioilta. Näiden materiaalien seostaminen harvinaisilla maametalleilla mahdollisti niiden verdet-vakion suuremman kasvun. RE:TGG:tä sisältävien näytteiden verdet-vakio oli -143 rad/T*m, mikä oli alhaisempi verrattuna TGG:n läpinäkyviin nanokeraamisiin materiaaleihin.
400–800 nm:n aallonpituusalueella läpinäkyvien MgAl2O4-nanokeraamien optinen läpäisykyky saavutti 78 %. Läpinäkyvien RE:TGG-nanokeraamien optinen läpäisykyky oli 5 prosenttiyksikköä korkeampi kuin TGG:n.
Tämän tietyn keramiikkaluokan lämmönjohtavuus on analoginen magneto-optisten kiteiden kanssa. Niitä on käytetty myös puolijohdevalaisimissa, ilmailu- ja avaruusalusten ikkunoissa ja läpinäkyvissä panssareissa.
Selluloosananofibrillien (CNF) valmistukseen voidaan käyttää monenlaisia lähestymistapoja. Ainesosien jauhaminen kuulamyllyssä on yksi lähestymistapa. Kuulamyllynä tunnettu prosessi sisältää mekaanisen leikkausvaikutuksen hyödyntämisen yhdessä kemiallisten aineiden läsnäolon kanssa. Sekä prosessitekniikan että orgaanisen synteesin alalla sitä voidaan hyödyntää. Toisaalta tämän teknologian käyttöä kemiallisesti modifioitujen CNF:ien valmistuksessa ei ole vielä tutkittu täysimääräisesti.
Käytetyn liuottimen tyyppi voi vaikuttaa nanoselluloosan ominaisuuksiin. Tämän seurauksena on tarpeen suorittaa täydellinen prosessi. Tämä tarkoittaa sekä aikaa että jauhatustekniikan suoritusnopeutta. Tämän lisäksi on tärkeää löytää tasapaino hiukkasten koon ja niiden kiteisyyden välillä.
Useita tutkimuksia tehtiin sen selvittämiseksi, miten nanoteknologia laboratoriokuulan jyrsin voi vaikuttaa selluloosananofibrillien ominaisuuksiin. Useita erilaisia rakennepohjia arvioitiin. Liuottimen tyyppiä, pyörimisnopeutta ja materiaalin jauhatusaikaa arvioitiin kaikki mahdollisina lopputulokseen vaikuttavina tekijöinä.
Tulosten mukaan selluloosananokiteiden Youngin moduuli nousi huomattavasti, kun taas venymämurtuma lyheni merkittävästi. Lisäksi DP:n havaittiin pienentyneen. Näiden havaintojen mukaan CNF:t ovat saattaneet funktionalisoitua jauhatusprosessin seurauksena.
CNF:n kiteisyyden tutkimiseksi käytettiin röntgendiffraktiota (XRD). Kullekin näytteelle määritettiin näennäinen kiteisyysindeksi Segalin kehittämän kaavan avulla. Joidenkin näytteiden indeksi oli suurempi, kun taas toisten näytteiden arvo oli pienempi.
Tämän lisäksi jauhetuista näytteistä otettiin FE-SEM-kuvia. Tulosten mukaan kuulamyllyjauhatusprosessi muutti joitakin aiemmin amorfisia alueita kiteisemmiksi. Lisäksi suoritettiin morfologinen tutkimus jauhatuksen vaikutuksen arvioimiseksi nanoselluloosan ominaisuuksiin.
Vaikka selluloosananokuituja on tutkittu paljon, valtaosa niistä on tehty nanokuitujen ollessa märkänä. Nanokuitujen tuottamiseksi on käytetty erilaisia tekniikoita, kuten mikrofluidisaatiota, entsymaattista esikäsittelyä ja korkean intensiteetin ultraäänikäsittelyä.
Kuulamyllyn käyttöä selluloosananokuitujen synteesissä on kuitenkin kuvattu vasta muutamissa artikkeleissa. Tästä huolimatta on näyttöä siitä, että menetelmällä on useita etuja. Esimerkiksi tällä teknologialla on vähäinen vaikutus ympäröivään ekosysteemiin ja kohtuullinen hinta.
Materiaalien jauhaminen suuritehoisilla kuulamyllyillä on yksi yleisimmistä menetelmistä nanomittakaavan materiaalien tuottamiseksi. Erittäin hienojen hiukkasten tuotanto saavutetaan yksinkertaisella menetelmällä. Nämä hiukkaset voidaan pakata yhteen ja yhdistää massametalliseksi aineeksi sopivilla tekniikoilla. Jauhatus on prosessi, joka korkealaatuisten jauheiden luomisen lisäksi voi myös laukaista polymorfisia muutoksia jauhettavissa yhdisteissä.
Vuonna 1970 John Benjamin suunnitteli ensimmäisenä HEBM-tekniikan. Tätä menetelmää voidaan soveltaa monenlaisten seosjärjestelmien synteesiin. Esimerkiksi sitä on käytetty nanokokoisten PZT-jauheiden, hematiitti-a-Fe2O3-nanopartikkelien ja sono-Fenton-nanokatalyyttien valmistuksessa luonnonmartiitista.
HEBM-prosessissa alkuperäinen jauhepanos koostuu usein joko keraamisten tai alkuainepitoisten jauheiden yhdistelmästä. Tämän jälkeen jauheisiin lisätään valittua dispergointiainetta hiukkasten pinnan muuttamiseksi.
Jauhatusprosessin aikana kuulat kokevat merkittäviä iskuja ja kitkavoimaa. Näiden erilaisten prosessien vuoksi hiukkaset ovat kokeneet merkittävää muodonmuutosta. Ne myös hitsautuvat kylmähitsaukseen onnettomuuksien aikana. Tämän suorana seurauksena hiukkaskoko pienenee erittäin nopeasti.
Kuulia pyöritetään 300 kierroksen minuutissa nopeudella. Pyörimisen synnyttämä keskipakoisvoima aiheuttaa sarjan vieriviä törmäyksiä. Jauhatuksessa käytettävät kuulat ovat karkaistuja ja ne pyörivät kulhon sisäseinämän ympäri. Kuuliin siirtyvän liike-energian määrä voi vaihdella suuresti pohjalevyn säteen mukaan.
Vaikka HEBM-menetelmällä voidaan tuottaa erittäin puhtaita materiaaleja, sillä voi myös olla negatiivisia vaikutuksia jauhatuksen jälkeisiin kiinteisiin aineisiin. Näitä vaikutuksia ovat poistettujen materiaalien aiheuttama kontaminaatio, mekaanisesta toiminnasta johtuva kontaminaatio ja materiaalien rajapintojen kontaminaatio. Lisäksi jauhatusaikojen pidentyminen voi johtaa vetysidosten muodostumiseen.
Tätä menetelmää käytettäessä ei voida kontrolloida hiukkasten morfologiaa tai niiden agglomeroitumista, mikä on yksi sen monista haitoista. Lisäksi kiteiseen faasiin jää tietty määrä jäännösjännitystä. Jos näin tapahtuu, sillä on potentiaalia muuttaa La-seostettujen ThO2-pellettien lämpödiffusiivisuutta.
Kolloidinen, mekaaninen ja nanohionta onnistuvat parhaiten käyttämällä korkeaenergisiä mini-kuulamyllyNiillä on laaja valikoima potentiaalisia sovelluksia, mukaan lukien lietteiden homogenisointi, ultrapienten jauheiden tuotanto ja nanomittakaavan pintakäsittely. Tämä voi kuitenkin johtaa myös epäjärjestäytyneisiin metallien välisiin jauheisiin, joilla on lasimainen koostumus.
Tencanin tuotantolaitos on kokonaisuudessaan 20 000 neliömetriä ja tutkimus- ja kehityskeskus 2 000 neliömetriä. Tämä takaa, että Tencan pystyy tyydyttämään kaikki vaatimukset. Tuotanto pystysuora planeettakuulamylly asiakkaiden kriteerit. Tencanille on myönnetty yli kolmekymmentä patenttia, ja yritys tekee yhteistyötä kahdenkymmenen lääkärin kanssa viidestä maailman arvostetuimmasta yliopistosta.
Tuotantoon jauheseulontakoneet CHANGSHA TIANGCHUANG POWDER TECHNOLOGY CO. LTD -yrityksen kaupallisen toiminnan pääpaino on laitteistoissa, teknologiassa ja jauhemateriaaleissa. Pääasiallisia liiketoiminta-alueitamme ovat laboratoriokuulamyllyjen, murskainten ja jauhinkoneiden, seulontakoneiden, sekoitus- ja sekoituslaitteiden sekä muiden laboratoriolaitteiden, kuten hansikaskaapien ja tutkimuslaitteiden, valmistus.
CHANGSHA TIANGCHUANG POWDER TECHNOLOGY CO. LTD -yrityksellä on sertifikaatteja, kuten ISO9001, CE ja SGS. Tämän lisäksi sillä on yli 40 patenttia eri teknologioihin, joita suojaavat niiden omat ainutlaatuiset immateriaalioikeudet. Hallitus on tunnustanut sen korkean teknologian yritykseksi. jauheseosjauheen sekoitinkone Hunanin maakunnassa toimiva yritys.
Yliopistot, tutkimuslaitokset ja teknologiayritykset muodostavat keskeiset asiakasryhmät. Nämä jauhesekoittimien valmistajat Yrityksillä on yli 20 000 asiakasta ympäri maailmaa, ja ne vievät tuotteitaan yli 60 maahan.
EN 
NL
FR
DE
HI
IT
KO
PL
PT
RU
ES
TR
AR
BG
HR
CS
DA
FI
EL
JA
NO
RO
SV
IW
ID
LV
LT
SR
SK
SL
UK
VI
ET
HU
UZ
TH
FA
MS
BE
HY
AZ
KA
MN
MY
KK
TG
