Search papers

Article details

  • Materiały Ceramiczne/Ceramic Materials
  • Vol: 63, Issue: 4, 2011
  • pp: 720-724

download: article (PL)

An isothermal chamber for milling in inert gas

Abstract (EN)

Grinding many materials, especially organic materials, chemicals, ceramics and pharmaceuticals, is carried out in grinding chambers of vibratory, planetary, and other mills with free grinding aids in the air environment, inert gas or liquid (alcohol or other liquids, including flammable). Physical properties of some milling materials require to maintain the correct temperature of a grinding charge, i.e. ground material with grinding aids, and the most often cooling systems with the temperature stabilization during grinding. In addition, some materials can be ground only in an inert gas. It requires the use of the manual chamber equipped with locks, in which air located in the grinding chamber can be removed and replaced with the inert gases. An isothermal milling chamber with a capacity of 500 cm3 was developed in the presented research. The chamber was made of polyamide and equipped with a water jacket, tight lid and system of two valves. One valve was designed to exhaust air, the other one to fill the chamber with inert gas without using a manipulative chamber. One of the valves enabled the sampling of milling material. The isothermal chamber was adapted for milling materials in a periodic manner in a laboratory vibratory mill. A water jacket of the chamber was equipped with two control valves connected to a flexible tube with a system for measurement and stabilization of the temperature. This system comes with temperature sensors, water tank, pump and enables measurement and stabilization of the temperature of grinding chamber coolant at 20-70°C, ±2 %. The study of a process of very fi ne and colloidal milling of the materials, including nanopowders and nanostructures, that show high requirements concerning the grain size distribution and purity can be carried out in the isothermal chamber at total elimination of metallic impurities and oxygen from the grinding environment. The chamber can also be used for mixing single and multi-phase media with high technological requirements, including chemicals, ceramics, organic and pharmaceutical materials at the stable temperatures in the atmospheres without oxygen.

Keywords (EN): Grinding, Milling, Vibratory milling, Isothermal milling chamber

Izotermiczna komora do mielenia w gazie obojętnym

Sidor J.

Abstract (PL)

Mielenie wielu materiałów (w szczególności materiałów organicznych, chemicznych, ceramicznych i farmaceutycznych) przeprowadzane jest w komorach mielących młynów (wibracyjnych, planetarnych i in.) z mielnikami swobodnymi, w środowisku powietrza, gazu obojętnego lub cieczy (alkoholu, innych cieczy - w tym palnych). Własności fizyczne niektórych mielonych materiałów wymagają podczas ich mielenia utrzymania odpowiedniej temperatury ładunku mielenia, a najczęściej chłodzenia ze stabilizacją temperatury. Ponadto, niektóre materiały mogą być mielone tylko w gazie obojętnym. Wymaga to zastosowania komory manipulacyjnej wyposażonej w śluzy, w której znajdujące się w komorze mielącej powietrze jest usuwane i zastępowane gazem obojętnym. Do przeprowadzania tego rodzaju badań opracowano komorę mielącą o pojemności 500 cm3, zwaną izotermiczną. Komora wykonana jest z poliamidu, posiada płaszcz wodny, szczelną pokrywę oraz wyposażona jest w układ dwóch zaworów. Jeden z zaworów przeznaczony jest do odprowadzania powietrza, drugi do napełniania gazem obojętnym bez korzystania z komory manipulacyjnej. Jeden z tych zaworów umożliwia pobieranie próbek mielonego materiału. Komora izotermiczna przystosowana jest do mielenia w sposób okresowy w laboratoryjnym młynie wibracyjnym. Płaszcz wodny komory wyposażony jest w dwa zawory regulacyjne połączone elastycznymi rurami z układem do pomiaru i stabilizacji temperatury. Układ ten wyposażony jest w czujniki temperatury, zbiornik wody, pompę oraz umożliwia pomiar i stabilizację temperatury cieczy chłodzącej komorę mielącą w zakresie 20-70°C, z dokładnością ±2 %. W komorze można przeprowadzać badania procesu bardzo drobnego i koloidalnego mielenia materiałów o wysokich wymaganiach uziarnienia i czystości, w tym także nanoproszków i nanostruktur przy całkowitej eliminacji zanieczyszczeń metalicznych oraz tlenu. Komorę można zastosować także do mieszania ośrodków jedno i wielofazowych o wysokich wymaganiach technologicznych, w tym środków chemicznych, ceramicznych, organicznych i farmaceutycznych w stabilnych temperaturach bez dostępu tlenu.

Keywords (PL): mielenie, mielenie wibracyjne, komora mieląca izotermiczna

return…