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Il metodo di macinazione di particelle di materiale estremamente sottili mediante l'uso di sfere ad alta energia è denominato macinazione a nano sfere. Ceramiche, nanofibrille di cellulosa e una varietà di altri materiali biologici sono tutti prodotti in larga misura con l'aiuto di questa tecnica. Sia nel settore produttivo che in quello della ricerca, l'applicazione di nano macinazione a sfere sta diventando una pratica sempre più comune. Inoltre, viene già utilizzata nella produzione di nuovi articoli nanotecnologici.
La sintesi di nanomateriali è una delle numerose applicazioni che possono beneficiare dell'utilizzo della macinazione a sfere, un metodo semplice ed ecologico. Si tratta di un processo che combina processi meccanici e chimici e che consente la sintesi di particelle di forma irregolare. In ambito biologico, l'applicazione della macinazione a sfere è stata oggetto di studio in diverse ricerche. In questa sezione, analizzeremo i più recenti progressi compiuti in questo campo e il percorso che si prospetta per la commercializzazione.
La produzione di sistemi ibridi può essere facilmente realizzata mediante la macinazione a sfere. Con questo metodo, in combinazione con trattamenti chimici, è possibile aumentare la quantità di un particolare materiale estraibile. Grazie a questa procedura, è possibile creare nanocompositi a base di cellulosa. L'utilizzo della macinazione a sfere come metodo per la produzione di nanoparticelle è stato dimostrato in numerose ricerche.
Sono stati condotti diversi studi in cui sono stati analizzati gli effetti della variazione della velocità di macinazione e di rotazione, oltre al solvente utilizzato. Inoltre, il trattamento modifica la forma del materiale e la sua resistenza alla degradazione termica.
Uno studio condotto da Lagaron e colleghi ha dimostrato la capacità della macinazione a sfere di modificare chimicamente le nanofibre di cellulosa. Come materiale di partenza, hanno utilizzato una polvere di cellulosa disponibile in commercio, ricavata da linters di cotone. Un'eccellente dispersione dei nanocristalli all'interno della matrice polimerica è stata ottenuta macinando il materiale ad alta velocità e sottoponendolo a condizioni acquose o idrofobiche.
Un altro fattore esaminato è stato l'impatto del tempo di macinazione sulla morfologia dei materiali. Secondo i risultati, è emersa una correlazione positiva tra il diametro dei nanocristalli di cellulosa sferici e il tempo di macinazione. Inoltre, la quantità di nanocristalli di cellulosa isolabili è aumentata con l'aumentare della concentrazione di acido fosfotungstico.
Un altro fattore studiato è stato l'impatto del solvente sulla cristallinità. È stato dimostrato che le soluzioni ioniche fosfato sono efficaci nell'eliminare la lignina e nel favorire la formazione di nanocristalli di cellulosa. Questa scoperta è stata fatta. Tuttavia, quando sono stati utilizzati liquidi ionici nell'esperimento, si è ottenuta una resa inferiore.
Inoltre, è stato analizzato l'impatto della macinazione a sfere sulle caratteristiche superficiali delle fibre. Dopo la macinazione, si è riscontrata una notevole riduzione dell'allungamento a rottura delle fibre. Analogamente, si è osservato anche un aumento del modulo di Young delle fibre.
Sebbene questi studi abbiano rivelato il significato di barattolo per macinazione a sfereTuttavia, l'applicabilità di questo metodo nella produzione di nanofibre di cellulosa è ancora piuttosto limitata al momento. Per comprendere meglio le alterazioni chimiche a cui sono sottoposte le nanofibre di cellulosa, sono necessarie ulteriori ricerche.
La lavorazione delle nanoparticelle e la modifica chimica delle loro caratteristiche possono essere realizzate mediante una tecnologia nota come macinazione a sfere. Questa tecnologia può essere utilizzata sia in ambiente umido che secco e può essere applicata a un'ampia gamma di materiali diversi. La granulometria e le proprietà superficiali delle fibre possono essere modificate in vari modi, a seconda del mezzo acquoso e del solvente utilizzati. È inoltre possibile influenzare il profilo di degradazione termica dei materiali.
La produzione di nanocompositi a base di cellulosa è stata realizzata mediante la macinazione a sfere su scala nanometrica. L'applicabilità di questo metodo è stata dimostrata da numerose ricerche. Tuttavia, il suo potenziale utilizzo nella modificazione chimica delle nanoparticelle di cellulosa non è stato ancora studiato.
L'esterificazione è una delle reazioni più frequenti che si verificano durante la modificazione chimica delle nanofibre di cellulosa (CNF). Tuttavia, i gruppi funzionali impongono dei limiti a questa reazione. Inoltre, i pretrattamenti applicati hanno un impatto significativo sia sui gruppi funzionali che sulle quantità di reagenti prodotti.
Inoltre, la durata del processo di macinazione è un altro aspetto che ha un impatto sulle caratteristiche delle nanoparticelle prodotte. Di conseguenza, la selezione dell'appropriato attrezzatura per la macinazione a sfere e il metodo è assolutamente necessario. Ciò contribuirà al miglioramento complessivo della qualità ottica della ceramica.
Durante il processo di macinazione a sfere, le regioni cristalline della cellulosa vengono rilasciate grazie alla presenza di acidi minerali. Allo stesso tempo, i componenti amorfi del materiale vengono disgregati e distrutti. Il processo di estrazione dei nanocristalli può essere facilitato aumentando la concentrazione di acido fosfotungstico.
È stata prodotta una polvere con una dimensione media di 271 nm e un elevato livello di purezza dello 0.5% atomico. La sua superficie specifica è risultata pari a 7 m²/g. Inoltre, le analisi SEM hanno dimostrato che i nanocristalli di cellulosa (CNC) erano dispersi uniformemente nella matrice.
Queste ceramiche sono adatte all'uso in dispositivi magneto-ottici grazie alle loro proprietà. Grazie alla loro elevata diffusività termica, vengono utilizzate in applicazioni laser per proteggere dai danni termici. Il drogaggio di questi materiali con elementi delle terre rare ha permesso un maggiore incremento della loro costante di Verdet. I campioni contenenti RE:TGG presentavano una costante di Verdet pari a -143 rad/T*m, inferiore rispetto a quella delle nanoceramiche trasparenti TGG.
Nella regione di lunghezza d'onda compresa tra 400 e 800 nm, la trasmittanza ottica delle nanoceramiche trasparenti di MgAl2O4 ha raggiunto il 78%. Le nanoceramiche trasparenti RE:TGG presentavano una trasmittanza ottica superiore di 5 punti percentuali rispetto a quella di TGG.
Questa particolare categoria di ceramiche possiede una conduttività termica analoga a quella dei cristalli magneto-ottici. Trovano impiego anche nell'illuminazione a stato solido, nei finestrini dei veicoli aerospaziali e nelle armature trasparenti.
Esiste un'ampia varietà di approcci per la creazione di nanofibrille di cellulosa (CNF). La macinazione degli ingredienti in un mulino a sfere è uno di questi. Il processo, noto come macinazione a sfere, prevede l'utilizzo di un'azione di taglio meccanica in combinazione con la presenza di agenti chimici. Sia l'ingegneria di processo che la sintesi organica possono trarne impiego. L'utilizzo di questa tecnologia per la produzione di CNF chimicamente modificate, d'altra parte, non è stato ancora esplorato a fondo.
Il tipo di solvente utilizzato può influenzare le caratteristiche della nanocelulosa. Di conseguenza, è necessario perfezionare la procedura, considerando sia la durata che la velocità del processo di macinazione. Inoltre, è fondamentale trovare un equilibrio tra la dimensione delle particelle e la loro cristallinità.
Sono stati condotti numerosi studi per indagare i modi in cui i nano macchina per la fresatura a sfere da laboratorio possono influenzare le caratteristiche delle nanofibrille di cellulosa. Sono state valutate diverse basi di costruzione. Il tipo di solvente, la velocità di rotazione e il tempo di macinazione del materiale sono stati tutti valutati come potenziali fattori che influenzano il risultato.
Secondo i risultati, il modulo di Young dei nanocristalli di cellulosa è aumentato notevolmente, mentre l'allungamento a rottura si è ridotto significativamente. Inoltre, è stato riscontrato un decremento del DP. In base a questi risultati, le CNF potrebbero essere state funzionalizzate a seguito del processo di macinazione.
Per studiare la cristallinità delle CNF, è stata utilizzata la diffrazione di raggi X (XRD). L'indice di cristallinità apparente è stato determinato per ciascun campione applicando una formula sviluppata da Segal. L'indice di alcuni campioni è risultato maggiore, mentre il valore di altri campioni è risultato inferiore.
Inoltre, sono state acquisite immagini FE-SEM dei campioni macinati. Secondo i risultati, il processo di macinazione a sfere ha reso alcune regioni precedentemente amorfe più cristalline. È stato inoltre condotto uno studio morfologico per valutare l'impatto della macinazione sulle caratteristiche della nanocelulosa.
Nonostante siano state condotte numerose ricerche sulle nanofibre di cellulosa, la stragrande maggioranza di esse è stata effettuata su nanofibre allo stato umido. Per produrre nanofibre, sono state utilizzate diverse tecniche, come la microfluidizzazione, il pretrattamento enzimatico e il trattamento con ultrasuoni ad alta intensità.
Tuttavia, l'utilizzo della macinazione a sfere per la sintesi di nanofibre di cellulosa è stato descritto finora solo in pochi articoli. Nonostante ciò, vi sono prove che suggeriscono che questo metodo offra numerosi vantaggi. Ad esempio, questa tecnologia ha un basso impatto sull'ecosistema circostante e un costo ragionevole.
La macinazione dei materiali con mulini a sfere ad alta energia è una delle procedure più frequenti utilizzate per produrre materiali su scala nanometrica. La produzione di particelle ultrafini si ottiene con un metodo semplice. Queste particelle possono essere impacchettate e consolidate in una sostanza metallica massiva utilizzando tecniche appropriate. La macinazione è un processo che, oltre a creare polveri di alta qualità, può anche innescare alterazioni polimorfiche nei composti che vengono macinati.
Nel 1970, John Benjamin fu il primo a ideare la tecnica HEBM. Questo metodo può essere applicato alla sintesi di un'ampia varietà di sistemi di leghe. A titolo di esempio, è stato utilizzato nella produzione di polveri di PZT di dimensioni nanometriche, nanoparticelle di ematite α-Fe2O3 e nanocatalizzatori sono-Fenton a partire da martite naturale.
Nel processo HEBM, la carica iniziale di polvere è spesso costituita da una combinazione di polveri di natura ceramica o elementare. Successivamente, viene aggiunto un disperdente a scelta alle polveri per modificarne la superficie.
Durante il processo di macinazione, le sfere subiscono impatti e forze di attrito considerevoli. A causa di questi processi, le particelle si deformano notevolmente. Inoltre, durante la macinazione, si verifica una saldatura a freddo. Di conseguenza, la dimensione delle particelle si riduce molto rapidamente.
Le sfere ruotano a una velocità di 300 giri al minuto. La forza centrifuga generata dalla rotazione provoca una serie di urti rotazionali. Le sfere utilizzate per la macinazione sono indurite e rotolano lungo la parete interna della ciotola. La quantità di energia cinetica trasferita alle sfere può variare notevolmente a seconda del raggio della piastra di base.
Sebbene il metodo HEBM sia in grado di produrre materiali estremamente puri, può anche avere impatti negativi sui solidi dopo la macinazione. Tali impatti includono la contaminazione causata dai materiali rimossi, la contaminazione attribuibile all'azione meccanica e la contaminazione alle interfacce dei materiali. Inoltre, tempi di macinazione a sfere prolungati possono portare alla formazione di legami a idrogeno.
Con questa procedura non è possibile controllare la morfologia delle particelle né il loro processo di agglomerazione, il che rappresenta un ulteriore svantaggio. Inoltre, la fase cristallina presenta una certa quantità di tensione residua. Se ciò si verifica, potrebbe alterare la diffusività termica delle pastiglie di ThO2 drogato con La.
La macinazione colloidale, meccanica e nanometrica si realizza al meglio con l'uso di energia elevata mulino a sfere miniHanno una vasta gamma di potenziali applicazioni, tra cui l'omogeneizzazione di sospensioni, la produzione di polveri ultrafini e il raggiungimento di finiture superficiali su scala nanometrica. Tuttavia, ciò può anche portare a polveri intermetalliche disordinate che presentano una consistenza vetrosa.
Lo stabilimento di produzione di proprietà di Tencan si estende su una superficie totale di 20,000 metri quadrati, mentre il suo centro di ricerca e sviluppo occupa 2,000 metri quadrati. Ciò garantisce che Tencan sia in grado di soddisfare tutte le esigenze. Mulino a sfere planetario verticale di produzione criteri che i clienti possono avere. A Tencan sono stati concessi più di trenta brevetti e l'azienda collabora con venti medici provenienti da cinque delle università più prestigiose del mondo.
La produzione di macchine per la setacciatura delle polveri Le attività commerciali della CHANGSHA TIANGCHUANG POWDER TECHNOLOGY CO. LTD si concentrano principalmente su attrezzature, tecnologie e materiali in polvere. Le nostre principali linee di business includono la produzione di mulini a sfere da laboratorio, frantoi e macchine per la macinazione, macchine di vagliatura, apparecchiature per la miscelazione e l'agitazione e altri tipi di attrezzature da laboratorio come camere a guanti e apparecchiature di ricerca.
Certificazioni come ISO9001, CE e SGS, tra le altre, sono state ottenute dalla CHANGSHA TIANGCHUANG POWDER TECHNOLOGY CO. LTD. Inoltre, detiene più di 40 brevetti su diverse tecnologie, protetti da diritti di proprietà intellettuale unici. È stata riconosciuta dal governo come un'azienda ad alta tecnologia. miscela di polvere macchina miscelatrice di polvere azienda che opera nella provincia di Hunan.
Università, istituti di ricerca e imprese basate sulla tecnologia costituiscono i principali gruppi di clienti. Questi produttori di miscelatori per polveri Le aziende hanno più di 20,000 clienti dislocati in tutto il mondo ed esportano i loro prodotti in oltre 60 paesi.
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