Efeito do tamanho das esferas de moagem no comportamento de moagem do moinho de bolas planetário

Quandomoagem de bolasPó de Fe, bolas de moagem de três diâmetros de Φ15, Φ10 e Φ5 foram usadas. Durante o experimento foram adicionados 5 mL de etanol absoluto como aditivo a cada 2 horas. Do ponto de vista do efeito de refino do pó, o processo de moagem de bolas dos três grupos de experimentos foi dividido em três etapas. O pó foi refinado rapidamente antes de 0,15 h e então a taxa de refino diminuiu. Correspondendo aos três diâmetros de esfera de Φ15, Φ10 e Φ5, quando o tempo de moagem de esferas atinge 3h, 4h e 6h respectivamente, a taxa de refinamento diminui ainda mais, e os tamanhos críticos de pó correspondentes neste momento são de aproximadamente 7μm, 5μm e 3μm respectivamente. Antes do tamanho crítico, a taxa de refinamento das bolas grandes é maior, enquanto depois de passar do tamanho crítico, a taxa de refinamento das bolas pequenas torna-se maior. O logaritmo do tamanho das partículas de pó nas duas últimas etapas é aproximadamente linear com o tempo de moagem de bolas. Esta situação também é mostrada nos resultados experimentais sob outras condições de processo. Os tamanhos médios de partícula dos três grupos de experimentos após moagem de bolas por 16 horas foram 3,125 μm, 2,11 μm e 1 μm respectivamente.
O fenômeno acima deve estar relacionado à quantidade de energia transportada pela bola de moagem, à frequência de contato entre a bola de moagem e o pó e à forma inicial do pó de Fe. O pó de Fe original tem uma forma irregular grosseira, quase equiaxial, e é facilmente quebrado por colisão tridimensional durante a moagem inicial. No processo de refino subsequente, as partículas de pó tornam-se gradualmente mais planas devido aos efeitos contínuos de perturbação e rolamento das esferas de moagem, fazendo com que a direção de colisão das partículas individuais se torne única, resultando em uma diminuição na eficiência de refino subsequente. Quanto maior o diâmetro da bola, maior a energia que a bola transfere para o pó durante cada colisão, o que conduz ao rápido refinamento do pó grosso, mas o número de bolas grandes é muito menor que o número de bolas pequenas (no mesma proporção bola-material, o número de bolas é igual ao número de bolas) (inversamente proporcional ao diâmetro do cubo), há poucos pontos de colisão entre as bolas, então quando o pó é refinado até certo ponto, o a probabilidade de captura do pó torna-se menor e, de acordo com a regra geral de refinamento do material, à medida que o pó é refinado no processo, o aumento da energia superficial pode dificultar o refinamento adicional. A energia transportada pela bola pequena é pequena e a eficiência de refino ao moer o pó grosso é menor do que a da bola grande. Porém, devido aos seus muitos pontos de colisão, a probabilidade de capturar pó fino é maior e o efeito de moagem é mais forte do que o da bola grande. Portanto, para pó fino, o efeito de esmagamento de bolas pequenas com um grande número de pequenas energias é mais proeminente do que o de bolas grandes. Comparado com um grupo de bolas maiores, a distribuição do tamanho das partículas do pó não é tão concentrada quanto a de um grupo de bolas pequenas. Obviamente, isso é resultado da probabilidade de a bola de moagem capturar o pó. .
Para experimentos com um grande número de pequenos grupos de bolas, a aleatoriedade e o caos da colisão bola-bola durante a moagem aumentaram, tornando a distribuição do pó mais uniforme. Os experimentos acima foram conduzidos sob um pequeno fator de preenchimento (1:5). Se o fator de enchimento aumentar ou a velocidade de rotação for alterada, as condições de operação do material serão especuladas para mudar com base nos motivos analisados. Os resultados deste experimento indicam que o comportamento de moagem dos moinhos de bolas planetários está intimamente relacionado ao tamanho das bolas de moagem.