[發明專利]一種高通量行星球磨機

有效

• 申請號: 201810404276.4
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108636525B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 馮晶;鄭椿;種曉宇;宋鵬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B02C17/08
• 分類號: B02C17/08;B02C17/10;B02C17/24
• 代理公司: 重慶強大凱創專利代理事務所(普通合伙) 50217
• 代理人: 黃書凱

本申請涉及粉末冶金、陶瓷材料技術領域，具體公開了高通量行星球磨機，其包括一級轉盤和二級轉盤，一級轉盤由傳動機構帶動轉動，一級轉盤轉動時可以帶動二級轉盤沿一級轉盤的轉動中心公轉，二級轉盤共設有多層，二級轉盤的每一層上陣列有多個球磨罐。該球磨機的若干球磨罐可同時工作，在單位時間內同時對上百組不同成分、種類的粉末進行研磨；以達到高通量、高效率的試驗要求。

技術領域

本發明涉及粉末冶金、陶瓷材料技術領域，具體涉及一種尤其涉及一種粉碎、研磨、分散金屬、非金屬、有機物等粉體的裝置。

背景技術

材料基因組是材料研發的一種新理念，其主要目的是提高新材料探索的效率,縮短從新材料研發到最終應用的時間，降低新材料研發的成本。材料基因組這一理念包含了如圖2所示的三方面內容:高通量計算，高通量實驗，數據管理。高通量計算是通過理論和計算機模擬對材料的相形成和性能進行預測，從而縮小實驗搜索的范圍，縮短實驗時間和成本。高通量實驗則是通過實驗手段實現大量樣品的快速合成、結構表征、性能測量，從而篩選出性能得到優化的新材料。數據管理則是將計算和實驗獲取的材料數據形成數據庫，并通過數據挖掘技術從海量數據中發現新的物理規律，補充現有理論或形成新的理論，進一步指導新材料的開發。

當前，即使在材料計算模擬技術領先的歐美國家，由于受到目前計算能力、理論模型和基礎數據的限制，絕大多數材料計算結果的準確性還遠不能達到實驗結果水平，難以滿足實用要求。因此，在由傳統經驗方法向新型預測方法的過渡中，高通量實驗扮演著承上啟下的關鍵角色。首先，高通量實驗可為材料模擬計算提供海量的基礎數據，使材料數據庫得到充實；同時，高通量實驗可為材料模擬計算的結果提供實驗驗證，使計算模型得到優化、修正；更為重要的是，高通量實驗可快速地提供有價值的研究成果，直接加速材料的篩選和優化。隨著中國材料科技的快速發展和材料基因組方法在研發中不斷被廣泛采用，高通量實驗的重要性將日益彰顯。

“材料高通量實驗”是作為材料基因組三大要素之一，是通過在短時間內完成大量樣品的制備或表征。其特點是將傳統材料研究中的順序迭代方法改為并行處理，以量變引起材料研究效率的質變。球磨機廣泛應用陶瓷、磁性材料、熒光粉末、納米材料、粉末冶金等領域的實驗研究。在“材料基因工程”背景下，傳統行星球磨機由于其單次粉末制備效率低(單次制備粉體數量在4～6種)，無法滿足“材料高通量實驗”的要求。本發明單次粉末制備效率高，可一次性制備上百種粉體。

發明內容

本發明的目的在于克服現有的球磨機單次制備粉體數量少、效率低的不足；提高了一種高通量球磨機，使其能夠單次制備上百種不同粉體，以滿足“材料基因工程”的“高通量實驗”要求。

為達到上述目的，本發明的基礎方案如下：

高通量行星球磨機包括一級轉盤和二級轉盤，一級轉盤由傳動機構帶動轉動，一級轉盤轉動時帶動二級轉盤沿一級轉盤的轉動中心公轉，二級轉盤共設有多層，二級轉盤的每一層上陣列有多個球磨罐。

本方案高通量行星球磨機的有益效果在于：

傳動機構帶動一級轉盤轉動，則二級轉盤將繞一級轉盤的轉動中心公轉；且在二級轉盤的每一層上安裝多個球磨罐，則一級轉盤將同時帶動若干球磨罐繞一級轉盤的轉動中心轉動，即若干球磨罐可同時工作，可以在單位時間內同時對上百組不同成分、種類的粉末進行研磨。通過在一級轉盤上疊加二級轉盤，并將二級轉盤設置為多層機構；則可達到高通量、高效率的試驗要求。

優選方案一：作為對基礎方案的進一步優化，所述一級轉盤上沿一級轉盤的中心圓周陣列多個所述二級轉盤。二級轉盤圓周陣列在一級轉盤上，可以減小一級轉盤和二級轉盤轉動時的震動，提高穩定性。