刀式研磨仪是一种常用于实验室和工业领域的粉碎研磨设备,其工作原理主要基于刀片的高速旋转切割与物料的多重碰撞、摩擦作用,可将各类固体样品快速研磨成细粉。
待研磨的样品(如矿石、土壤、植物样本、聚合物等)通过进料口放入研磨腔体。样品尺寸通常需先经粗碎(如破碎机)处理至数毫米以下,以避免刀片过载。
电机启动后,刀片以高转速(如 10000 rpm)旋转,在腔体内形成强大的离心力和气流。样品首先受到刀片边缘的剪切力作用,被快速切割成较小颗粒。例如,对于纤维状样品(如植物茎秆),刀片的高速切割可瞬间破坏纤维结构。
- 颗粒与刀片碰撞:被切割的颗粒在离心力作用下被抛向刀片,再次受到冲击破碎;
- 颗粒与腔体碰撞:高速运动的颗粒撞击腔体内壁,通过冲击能进一步破碎;
- 颗粒间摩擦:不同粒径的颗粒在运动中相互摩擦、挤压,尤其是对于脆性材料(如矿石),这种摩擦会使颗粒表面逐渐细化。
研磨时间和转速可根据目标粒度调整。通常,研磨时间越长、转速越高,样品粒度越细(可达微米级)。部分型号的研磨仪配备筛分装置,可实时分离符合粒度要求的粉末,未达标的颗粒继续留在腔体内研磨,确保样品粒度均匀。
- 高效破碎:利用动能转化为机械能,对软硬样品(如金属氧化物、塑料颗粒)均有良好的研磨效果,尤其适合韧性或纤维性材料。
- 可控性强:通过调节转速、研磨时间和刀片类型,可精准控制最终粒度,满足不同实验或生产需求。
- 避免污染:密闭腔体设计减少样品与外界接触,不锈钢材质降低金属离子污染风险,适用于痕量分析样品。
- 温度控制:部分型号通过冷却系统(如通入液氮)抑制研磨过程中的热量积累,防止热敏性样品(如生物组织)变性。