극저온 연삭 또는 크라이오 밀링이라고도 하는 동결 연삭은 재료를 매우 낮은 온도로 냉각한 다음 작은 입자로 분쇄하는 공정입니다. 이 방법은 상온에서 가공하기 어려운 재료에 특히 유용합니다.
프리즈 그라인딩이란? 5가지 핵심 포인트 설명
1. 공정 개요
냉각 및 냉각: 액체 질소를 사용하여 샘플을 -196°C로 낮추는 냉각으로 공정이 시작됩니다. 이 단계에서는 재료가 부서지기 쉬워져 분쇄가 더 쉬워집니다.
작은 입자로 축소: 냉각 후 재료를 작은 입자로 분쇄합니다. 고속 로터 밀, 임팩트 볼 밀 또는 유성 볼 밀과 같은 다양한 방법을 사용하여 이 작업을 수행할 수 있습니다.
2. 극저온 연삭의 장점
열에 취약한 부품 보호: 저온은 열에 민감한 부품의 열 저하를 방지하여 시료의 무결성을 그대로 유지합니다.
효율성 및 속도: 극저온으로 인한 취성으로 기존 방식에 비해 더 빠르고 효율적으로 연마할 수 있습니다.
균일한 분산: 이 공정을 통해 입자 크기가 더욱 균일해지므로 일관된 시료 특성이 필요한 응용 분야에 유용합니다.
까다로운 재료의 처리: 극저온 연삭은 섬유, 지방 또는 휘발성 물질을 함유하는 등 상온에서 연삭하기 어려운 재료에 특히 효과적입니다.
3. 응용 분야
생명공학: 식물 및 동물 조직과 같은 생물학적 시료를 구조를 손상시키지 않고 분쇄하는 데 사용됩니다.
화학 및 제약: 산화에 민감하거나 비타민이나 카로틴과 같은 휘발성 성분이 포함된 시료를 분쇄하는 데 효과적입니다.
재료 과학: 금속 분말 및 미세 구조 개선이 필요한 기타 재료를 처리하는 데 유용합니다.
지질학 및 식물 연구: DNA 추출 및 샘플 무결성이 중요한 기타 연구 분야에 적용됩니다.
4. 극저온 밀링의 종류
냉동 밀링: 솔레노이드를 사용하여 바이알에서 분쇄 매체를 앞뒤로 움직여 액체 질소 온도에서 샘플을 분쇄합니다. 이 방법은 온도에 민감한 시료에 특히 유용합니다.
크라이오 밀링: 극저온 슬러리 또는 극저온에서 시료를 처리하여 미세 구조의 입자를 얻는 기계적 밀링의 변형입니다. 분쇄 용기는 공정 중에 액체 질소로 지속적으로 냉각됩니다.
5. 기존 연삭의 문제점 극복
열 발생: 극저온 연삭은 시료 열화를 유발할 수 있는 열 발생 문제를 제거합니다.
인장 응력 및 공구 수명: 극저온의 취화 효과로 인장 응력의 유입이 감소하고 연삭 공구의 수명이 연장됩니다.
막힘 및 검밍: 저온으로 인해 재료가 서로 달라붙어 연삭 장비가 막히는 것을 방지합니다.
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