يعتمد مبدأ عمل طاحونة الكرات الكوكبية على الحركة المعقدة لكرات الطحن داخل جرة دوارة، والتي يتم تركيبها على منصة دائرية تدور هي نفسها. يسمح هذا الإعداد بحدوث تصادمات عالية الطاقة وقوى احتكاك تعزز كفاءة الطحن وتنتج جسيمات دقيقة. فيما يلي شرح مفصل:
الحركة متعددة الأبعاد والدوران المعقد:
في الطاحونة الكروية الكوكبية، يتم تركيب جرة الطحن (أو "الكوكب") على منصة دوارة ("عجلة الشمس"). أثناء دوران العجلة الشمسية، تدور الجرة أيضًا حول محورها الخاص ولكن في الاتجاه المعاكس. يخلق هذا الدوران المزدوج حركة متعددة الأبعاد لكرات الطحن داخل البرطمان. يتم تسريع الكرات بسرعة بواسطة كل من قوى الطرد المركزي وقوى كوريوليس، مما يؤدي إلى تأثيرات قوية وقوى احتكاك قوية ضد المواد التي يتم طحنها.كفاءة طحن محسّنة:
لا تضمن الحركة متعددة الأبعاد خلطًا أكثر اتساقًا لوسائط الطحن والعينات فحسب، بل تعمل أيضًا على تكثيف عملية الطحن. تعمل التأثيرات بين الكرات والمادة، إلى جانب قوى الاحتكاك، على زيادة طاقة الطحن بشكل كبير. وتسمح هذه البيئة عالية الطاقة بإنتاج جسيمات حتى على مقياس النانو، وهو أدق بكثير مما يمكن تحقيقه مع أنواع أخرى من المطاحن الكروية.
طحن عالي السرعة وطاقات عالية التأثير:
تكون اتجاهات دوران الجرة والقرص الدوار متعاكسة، مما يزامن قوى الطرد المركزي وينتج عنه طاقات تأثير عالية. يمكن أن تصل طاقة تأثير كرات الطحن إلى 40 مرة أعلى من تلك الناتجة عن تسارع الجاذبية. وتُعد قدرة الطحن عالية السرعة هذه عاملاً رئيسيًا في تحقيق مسحوق ناعم موحد، وغالبًا ما يتطلب 100 إلى 150 ساعة من الطحن.الطاقة الميكانيكية والتحكم في حجم الجسيمات:
الطحن بالكرات هو عملية ميكانيكية بحتة، حيث يتم إحداث جميع التغييرات الهيكلية والكيميائية بواسطة الطاقة الميكانيكية. يمكن أن تنتج هذه العملية مساحيق نانوية يتراوح حجمها من 2 إلى 20 نانومتر، مع حجم الجسيمات النهائي اعتمادًا على سرعة دوران الكرات. تُدخل الطاقة الميكانيكية أيضًا عيوبًا بلورية يمكن أن تكون مفيدة لبعض التطبيقات.
تعدد الاستخدامات والكفاءة في العمل المخبري:
