極低温粉砕は機械的粉砕の特殊な形態である。
極低温環境で粉体を粉砕します。
これは通常、液体窒素または液体アルゴンを使用して行われます。
この方法は特に材料の強化に効果的です。
これは、粒径を微細化し、ナノメータースケールの微粒子を分散させることで実現する。
クライオミリングには、従来のミリング技術と比較していくつかの利点があります。
粉砕時間の短縮、高いトン数の可能性、熱安定性の向上などです。
また、温度に敏感なサンプルの特性を保持するのにも効果的です。
これには揮発性成分や生物活性が含まれます。
クライオミリングの意味とは？7つのポイントを解説
1.定義とプロセス
クライオミリングは機械的粉砕技術です。
この技術では、粉体は粉砕ボールと極低温液体で形成されたスラリー中で粉砕されます。
極低温液体は通常、液体窒素または液体アルゴンである。
このプロセスでは、粉体を極低温液体と密接に接触させた状態に維持する。
これは、粉砕容器を外側から冷やすことによって極低温で起こる変形とは異なる。
2.従来のフライス加工に対する利点
クライオミリングは大量の材料を処理することができる。
これは通常、1kgから30kgのバッチで行われます。
極低温環境は、従来の方法に比べて粉砕時間の短縮に役立ちます。
低温のため、従来の粉砕で一般的な問題であった熱劣化や酸化を防ぐことができる。
極低温液体を使用することで、粉砕プロセス中のコンタミネーションを抑えることができる。
3.材料強化への応用
クライオミリングは、材料の粒度を細かくするのに有効です。
これは材料の機械的特性を向上させるために非常に重要です。
この技術は、金属マトリックス内にナノメートルスケールの微粒子を分散させるのに役立ちます。
これにより、材料の強度と性能が向上する。
4.試料特性の維持
クライオミリングは、温度に敏感な試料の処理に特に有効です。
熱に弱い成分や揮発性成分の損失を防ぐことができる。
この方法は、粒度分布、色、生物学的活性の保持をより確実にします。
5.微細構造の進化と統合
粉体粒子内でのナノ構造の形成は、他のボールミル法と比較することができる。
これには、等チャンネル角圧（ECAP）、摩擦攪拌加工、冷間加工などの技術が含まれる。
粉末冶金技術として、クライオミリングは圧密工程を必要とする。
圧密時の微細構造や特性の変化を、圧密または圧縮されたナノ粒子や従来のボールミル粉末に対して比較することができる。
6.科学的・産業的興味
この技術はもともと、金属材料の閾値クリープ応力と中間温度性能を高めるために開発された。
最近の研究では、クライオミリングを使って軽量構造材料の強度を高めることに重点が置かれている。
このため、科学的用途と工業的用途の両方で大きな関心を集めている。
7.まとめ
クライオミリングは、材料の機械的特性を向上させる多用途で効果的な技法である。
これは、粒径の微細化とナノメータースケールの粒子の分散によって実現される。
処理効率、熱安定性、試料の特性保持の点で、クライオミリングは科学研究と産業応用の両方にとって価値ある方法です。
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