볼 밀링은 재료의 물리적, 화학적 특성을 크게 변화시킬 수 있는 다목적 기계 공정입니다.
볼 밀링의 5가지 주요 효과
1. 입자 크기 감소 및 응집 제거
볼 밀링에는 경화강, 철, 실리콘 카바이드 또는 텅스텐 카바이드 볼이 사용됩니다.
이러한 볼은 밀 챔버 내부에서 회전합니다.
광석, 석탄, 안료, 장석과 같은 재료가 챔버에 추가됩니다.
밀이 회전하면서 볼이 재료에 충격을 가하여 재료를 더 작은 입자로 분해합니다.
이 과정을 통해 입자 크기를 나노 크기(일반적으로 2~20nm)로 줄일 수 있습니다.
충격과 마찰력은 또한 응집된 입자를 분리하는 데 도움이 됩니다.
2. 입자 형상 및 기계적 합금 변경
볼 밀링의 기계적 에너지는 입자의 모양을 바꿀 수 있습니다.
또한 기계적 합금을 용이하게 할 수도 있습니다.
기계적 합금은 서로 다른 물질이 원자 또는 분자 수준에서 혼합되는 과정입니다.
여기에는 반복적인 냉간 용접, 파단, 재용접이 포함됩니다.
이를 통해 고유한 특성을 가진 새로운 합금이 형성될 수 있습니다.
볼 밀링 중 고에너지 충격과 전단력은 입자를 변형시킬 수 있습니다.
이는 요소의 혼합을 촉진합니다.
3. 혼합 및 분말 생산
볼 밀링은 여러 성분을 혼합하는 데 효과적인 방법입니다.
이는 고체 상태의 화학 반응성을 높일 수 있습니다.
복잡한 재료를 합성할 때 특히 유용합니다.
이 공정은 또한 다양한 재료의 분말을 생산할 수 있습니다.
이러한 분말은 많은 산업 응용 분야에 필수적입니다.
4. 재료 특성의 변화
볼 밀링 시 투입되는 기계적 에너지는 재료의 구조적, 화학적 변화를 유도할 수 있습니다.
예를 들어, 비정질 재료를 생산할 수 있습니다.
비정질 재료는 고강도 및 내식성과 같은 고유한 특성을 가지고 있습니다.
볼 밀링은 수소와 같은 가스를 분말 형태로 분리하여 저장하는 데에도 사용할 수 있습니다.
5. 영향 요인
밀링의 정도는 여러 가지 요인에 의해 영향을 받을 수 있습니다.
여기에는 밀 챔버 내 재료의 체류 시간이 포함됩니다.
볼의 크기, 밀도 및 수 또한 중요한 역할을 합니다.
연삭 재료의 특성, 이송 속도, 실린더의 회전 속도도 중요합니다.
유성 볼 밀, 믹서 밀, 진동 밀과 같은 다양한 유형의 볼 밀을 사용할 수 있습니다.
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