Načelo delovanja običajnega krogličnega mlina: vrtljivi boben omogoča, da mlevne krogle prosto padajo pod vplivom težnosti in vplivajo na vzorec ter tako dosežejo drobljenje in mešanje. Vendar ima nizko energijsko učinkovitost, dolg čas mletja in težave pri obdelavi ultrafinih delcev.
Načelo delovanja planetarnega krogličnega mlina: zaradi planetarnega gibanja (boben se vrti okoli glavne gredi, medtem ko se vrti okoli lastne osi) med mlinskimi kroglami in vzorcem pod centrifugalno silo nastanejo visoko{0}}intenzivni trki in strižne sile. To koncentrira in sprosti energijo, kar povzroči eksponentno povečanje učinkovitosti mletja.
Poleg tega so planetarni kroglični mlini bistvena oprema za izboljšanje učinkovitosti vseh-pold{1}}litijevih baterij: vse-pold{3}}baterije uporabljajo polprevodniške-elektrode in polprevodniški-elektrolite. Material pozitivnih elektrod polprevodniških-baterij se bistveno ne razlikuje od materiala baterij s tekočim elektrolitom, medtem ko material negativnih elektrod večinoma uporablja negativne elektrode na osnovi kovinskega litija, litijevih zlitin ali-silicija. Za razliko od tekočih litij-ionskih baterij polprevodniške-baterije uporabljajo trdne elektrolite namesto tekočega elektrolita in separatorja. Jedro trdnih-prevodniških baterij je razvoj trdnih elektrolitov z visokimi mehanskimi lastnostmi, visoko ionsko prevodnostjo, odlično elektrokemično in toplotno stabilnostjo ter združljivostjo z materiali elektrod. Tehnologija krogličnega mletja se pogosto uporablja pri razvoju trdnih elektrolitov za obdelavo trdnih elektrolitskih materialov in izboljšanje učinkovitosti vseh-pold{16}}baterij.
Nalogo, za katero običajni kroglični mlin potrebuje 10 ur, lahko planetarni kroglični mlin opravi v 4-5 urah ali celo manj!
Načelo mletja planetarnega krogličnega mlina
Med postopkom mletja v planetnem krogličnem mlinu se material zdrobi v prah zaradi udarca, stiskanja in trenja mletih krogel. Pravzaprav je postopek prašenja izjemno zapleten. Če preučujemo posamezen delec, je le-ta med krogličnim mletjem večkrat izpostavljen prej omenjenim obremenitvam, zaradi česar se obstoječe ali novonastale razpoke v delcu nenehno širijo, kar vodi do zloma ali plastične deformacije.
Ko delci postanejo manjši, postanejo razpoke na njih drobnejše, kar zmanjša verjetnost razpok pri minimalni lomni napetosti. Sila mletja se poveča do točke, ko se delci plastično deformirajo, kar oteži nadaljnje mletje, ko je dosežena določena velikost delcev. Zato je dolgotrajno kroglično mletje nesmiselno in samo poveča porabo energije, ker ultrafini delci ne morejo akumulirati elastične energije, potrebne za širjenje razpok.
Pravzaprav se bistvo principa mletja planetarnih krogličnih mlinov trenutno razume samo z eksperimentalnim razmišljanjem ali intuicijo. Dejanski postopek krogličnega mletja je veliko bolj zapleten, kot je opisano zgoraj. Drobljenje materialnih delcev se spreminja zaradi interakcij med delci, med delci in mlinčkom, med delci in mlevnimi kroglami ter kemičnih interakcij med delci.
Tri glavne prednosti planetarnih krogličnih mlinov:
Dvojna gostota energije: Centrifugalni pospešek planetarnega gibanja lahko doseže 20–40 g (v primerjavi s samo 1 g pri običajnih krogličnih mlinih), kar ima za posledico porast kinetične energije krogle za mletje, ki z lahkoto zdrobi trde materiale v nanometru (kot sta silicijev karbid in keramika).
Več{0}}dimenzionalna pot mletja: Za razliko od običajnih krogličnih mlinov, kjer mlevne krogle sledijo eni poti, planetarni kroglični mlini uporabljajo centrifugalno silo in rotacijsko reakcijsko silo za ustvarjanje kompleksnega tri{1}}dimenzionalnega gibanja, s čimer dosežejo enakomerno mletje brez mrtvih kotov.
Inteligentni nadzor temperature: nekateri vrhunski{0}} planetarni kroglični mlini so opremljeni s krožečim hladilnim sistemom, ki preprečuje toplotno razgradnjo vzorcev med dolgotrajnim delovanjem (običajni kroglični mlini so pogosto prisiljeni zaustaviti zaradi pregrevanja).
ACEY-VHBM-2Lplanetarni kroglični rezkalni strojje zasnovan za vsestransko obdelavo vzorcev, ki podpira suho mletje, mokro mletje v suspenziji in delovanje v pogojih inertnega plina. Poleg učinkovitega zmanjševanja velikosti delcev omogoča temeljito mešanje in homogenizacijo emulzij in past ter mehansko legiranje in aktivacijo za napredne raziskave materialov. Kompakten, a popolnoma funkcionalen sistem zagotavlja visoko učinkovito in tiho delovanje. Služi kot idealno orodje za pripravo raziskovalnih vzorcev v akademskih, institucionalnih in industrijskih laboratorijih, z zmožnostjo obdelave štirih različnih vzorcev v eni sami seriji.
