المطحنة الكوكبية، وتحديدًا المطحنة الكروية الكوكبية، هي آلة طحن عالية الأداء مصممة للاستخدام المختبري، وهي مصممة في المقام الأول لإنتاج مواد متناهية الصغر ومتناهية الصغر من خلال عملية تسمى الطحن الكروي عالي الطاقة. يتميز هذا النوع من المطاحن بكفاءة طحن فائقة مقارنةً بمطاحن الطحن العادية، وهو ما يعزى إلى هيكلها الفريد ومبادئها التشغيلية.
حركة فريدة متعددة الأبعاد:
تعمل المطحنة الكروية الكوكبية باستخدام كرات طحن مثبتة على قرص دوار تتحرك في أنماط معقدة متعددة الأبعاد داخل أسطوانة طحن. وتتحقق هذه الحركة من خلال الجمع بين الدوران والدوران الذاتي بسرعات مختلفة. تضمن الحركة متعددة الأبعاد خلط وسائط الطحن والعينات بشكل متساوٍ، مما يؤدي إلى تصادمات وعمليات طحن أكثر كفاءة. تعمل هذه الآلية على تعزيز كفاءة الطحن بشكل كبير من خلال السماح بتكسير أكثر شمولاً وسرعة للمواد.طاقة تصادم عالية:
يسمح تصميم المطحنة الكروية الكوكبية بتوليد طاقات تصادم عالية. تكون اتجاهات دوران الوعاء والقرص الدوار متعاكسة، مما يزامن قوى الطرد المركزي وينتج عنه تدحرج كرات الطحن وخليط المسحوق بالتناوب على الجدار الداخلي للوعاء وضرب الجدار المقابل. يؤدي هذا الإعداد إلى طاقات تصادم تصل إلى 40 مرة أعلى من تلك الناتجة عن تسارع الجاذبية. تعد هذه التصادمات عالية الطاقة ضرورية للطحن الفعال للمواد، خاصةً لتحقيق أحجام الجسيمات الدقيقة المطلوبة في تكنولوجيا النانو.
الملاءمة لعينات الجسيمات الصغيرة:
تُعد المطاحن الكروية الكوكبية مناسبة بشكل خاص للتعامل مع عينات الجسيمات الصغيرة، وهو أمر ضروري لتخليق المساحيق النانوية. صُممت هذه المطاحن لتتحمل الاهتزازات المستمرة وتوفر تشغيلًا مستقرًا وخاليًا من الاهتزازات، حتى أثناء أوقات الطحن الطويلة. وهي مجهزة بميزات السلامة لضمان التشغيل غير المراقب والتوافق مع أنواع مختلفة من العينات والمذيبات التي يحتمل أن تكون خطرة. هذا التنوع والأمان يجعلها مثالية للتطبيقات الصعبة، بما في ذلك السبائك الميكانيكية وإنتاج مساحيق النانو التي يتراوح حجمها من 2 إلى 20 نانومتر.
