유성 볼 밀의 작동 원리는 자체적으로 회전하는 원형 플랫폼에 장착된 회전 용기 내에서 연삭 볼의 복잡한 동작을 기반으로 합니다. 이 설정은 고에너지 충돌과 마찰력을 통해 분쇄 효율을 높이고 미세 입자를 생성합니다. 자세한 설명은 다음과 같습니다:
다차원 모션과 복잡한 회전:
유성 볼 밀에서 분쇄 용기(또는 "행성")는 회전하는 플랫폼("선 휠")에 장착됩니다. 선 휠이 회전하면 용기도 자체 축을 중심으로 회전하지만 반대 방향으로도 회전합니다. 이 이중 회전은 항아리 내부의 연삭 볼에 다차원적인 움직임을 만들어냅니다. 볼은 원심력과 코리올리 힘에 의해 빠르게 가속되어 분쇄되는 재료에 강력한 충격과 마찰력을 가합니다.연삭 효율 향상:
다차원 모션은 분쇄 매체와 시료의 보다 균일한 혼합을 보장할 뿐만 아니라 분쇄 공정을 강화합니다. 볼과 재료 사이의 충격과 마찰력이 더해져 분쇄 에너지가 크게 증가합니다. 이러한 고에너지 환경 덕분에 다른 유형의 볼 밀에서 얻을 수 있는 것보다 훨씬 더 미세한 나노 크기의 입자를 생산할 수 있습니다.
고속 밀링 및 고충격 에너지:
용기와 턴테이블의 회전 방향이 반대이기 때문에 원심력이 동기화되어 높은 충격 에너지가 발생합니다. 밀링 볼의 충격 에너지는 중력 가속으로 인해 이보다 최대 40배 더 높을 수 있습니다. 이러한 고속 밀링 기능은 균일한 미세 분말을 얻기 위한 핵심 요소로, 보통 100~150시간의 밀링이 필요합니다.기계적 에너지 및 입자 크기 제어:
볼 밀링은 순전히 기계적인 공정으로, 모든 구조적 및 화학적 변화가 기계적 에너지에 의해 유도됩니다. 이 공정을 통해 2~20nm 크기의 나노 분말을 생산할 수 있으며, 최종 입자 크기는 볼의 회전 속도에 따라 달라집니다. 또한 기계적 에너지로 인해 결정 결함이 발생하는데, 이는 특정 애플리케이션에 유용할 수 있습니다.
실험실 작업의 다양성과 효율성:
