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如何選擇合適的實(shí)驗(yàn)室粉碎研磨設(shè)備
閱讀：1145 發(fā)布時(shí)間：2022-4-24
實(shí)驗(yàn)室中的樣品物料類型多種多樣，每種樣品的物理化學(xué)特性都不盡相同，要想將其粉碎至實(shí)驗(yàn)要求的粒度，就需要選擇不同類型的粉碎研磨設(shè)備。那么如何才能選擇到合適的粉碎研磨設(shè)備呢?
粉碎出現(xiàn)在生產(chǎn)和生活的方方面面，從牙齒咀嚼食物到飛機(jī)的制造，我們往往需要改變物質(zhì)的形態(tài)才能將其為自身所用。從根本上來說，研磨是粉碎的一種，屬于精細(xì)粉碎，粉碎樣品的方式有多種，如擠壓、碰撞、摩擦、切割、剪切等。
在實(shí)驗(yàn)室中，理化分析、檢驗(yàn)檢測(cè)、制備合成等實(shí)驗(yàn)都需要先將樣品物料進(jìn)行研磨，然后才能進(jìn)行后續(xù)步驟。要想粉碎處理好樣品，就要清楚樣品的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)的情況，才能選擇合適的粉碎研磨設(shè)備。
對(duì)于樣品的性質(zhì)，首先要了解的就是軟硬程度，例如硬性樣品，一般采用碰撞、擠壓和摩擦的方式研磨，而軟性樣品，采用切割的方式粉碎更快速方便。樣品軟硬的定義可以用簡(jiǎn)單的方法去判斷，如果樣品適合用剪刀剪開，那么這類樣品就屬于粉碎中的軟性樣品，如塑料、橡膠、紡織品等，如果樣品適合用錘子砸碎，那么這類樣品就屬于粉碎中的中硬性樣品，如玻璃、陶瓷、礦石等。
不過隨著技術(shù)的發(fā)展，許多設(shè)備往往將兩三種粉碎原理組合使用，從而擴(kuò)大了設(shè)備的適用范圍，如行星式球磨機(jī)，在球磨罐自轉(zhuǎn)速度逐漸增加的過程中，研磨球先是碰撞砸碎樣品，然后會(huì)沿罐壁螺旋上升，對(duì)樣品進(jìn)行擠壓和摩擦，研磨效率相對(duì)于傳統(tǒng)粉碎設(shè)備提高了許多，非常適用于硬性和中硬性樣品的研磨。
除了要考慮樣品的特性，還要考慮實(shí)驗(yàn)條件，比如是否抽真空研磨、充惰性氣體研磨或者控制溫度研磨，下面我們來看看目前實(shí)驗(yàn)室中常用的一些粉碎研磨設(shè)備。
研缽和缽杵：在樣品量不太多的時(shí)候，使用研缽和缽杵進(jìn)行手動(dòng)研磨是很有效且經(jīng)濟(jì)的。
臼式研磨機(jī)：臼式研磨機(jī)是模仿人工研磨的設(shè)備，它由電機(jī)帶動(dòng)研磨杵，優(yōu)點(diǎn)是可研磨樣品量較大，缺點(diǎn)是效率較低、不夠精細(xì)。
刀式研磨機(jī)：刀式研磨機(jī)是高速旋轉(zhuǎn)的刀片對(duì)樣品進(jìn)行粉碎，適用于對(duì)樣品污染要求不高的實(shí)驗(yàn)室，如谷物、飼料等，缺點(diǎn)是對(duì)少量樣品和延展柔軟性樣品不適合。如需無污染的研磨，還要更換昂貴的合金刀具。
振動(dòng)磨：用于制備煤、礦石等小樣的實(shí)驗(yàn)室，通常會(huì)使用振動(dòng)磨進(jìn)行破碎，滿足1-3mm級(jí)別的制樣，這種設(shè)備優(yōu)點(diǎn)是快速，一般可在5分鐘內(nèi)完成，缺點(diǎn)是噪音大，密封性差，污染嚴(yán)重。
氣流粉碎機(jī)：粉碎某些糧食樣品時(shí)，有些實(shí)驗(yàn)室會(huì)使用氣流粉碎機(jī)，這種粉碎機(jī)無污染、粉碎快速，缺點(diǎn)是不適合中少量樣品的粉碎，而且粉碎粒度不太理想。
行星式球磨機(jī)：行星式球磨機(jī)是近些年來比較受歡迎的實(shí)驗(yàn)室精細(xì)研磨設(shè)備，可輕松將樣品研磨至微米級(jí)別，某些樣品在合適條件下可達(dá)到納米級(jí)別。行星球磨機(jī)研磨樣品時(shí)是將其放入密封的球磨罐中，對(duì)周圍環(huán)境污染較小，既可干法研磨，又能濕法研磨，另外皮帶式傳動(dòng)的行星球磨機(jī)噪音也較小，適用于實(shí)驗(yàn)室多種類型的樣品。
振動(dòng)球磨機(jī)：振動(dòng)球磨機(jī)分為二維振動(dòng)和三維振動(dòng)兩種，其研磨能量相比其它研磨設(shè)備要高出許多，尤其是三維振動(dòng)球磨機(jī)，可以在短時(shí)間內(nèi)將樣品物料粉碎研磨至微米級(jí)別，密封性良好，可低溫研磨，對(duì)軟性、纖維性、含糖性的樣品也有比較好的研磨效果。