Tavalise kuulveski tööpõhimõte: Pöörlev trummel võimaldab jahvatuskuulidel vabalt raskusjõu mõjul kukkuda ja proovi lüüa, saavutades purustamise ja segamise. Sellel on aga madal energiatõhusus, pikk jahvatusaeg ja raskused ülipeente osakeste töötlemisel.
Planetaarse kuulveski tööpõhimõte: planetaarse liikumise kaudu (trummel pöörleb ümber peavõlli, samal ajal pöörledes ümber oma telje) tekivad tsentrifugaaljõu mõjul jahvatuskuulide ja proovi vahel tugevad{0}kokkupõrked ja nihkejõud. See kontsentreerib ja vabastab energiat, mille tulemuseks on jahvatusefektiivsuse eksponentsiaalne tõus.
Lisaks on planetaarkuulveskid hädavajalikud seadmed kõigi -tahke-liitiumakude jõudluse parandamiseks: kõik-tahke-patareid kasutavad tahkis-elektroode ja tahkis-elektrolüüte. Tahkis-patareide positiivse elektroodi materjal ei erine oluliselt vedela elektrolüütpatareide omast, samas kui negatiivse elektroodi materjalis kasutatakse peamiselt metallilist liitiumi, liitiumisulameid või räni{8}}põhiseid negatiivseid elektroode. Erinevalt vedelatest liitium-ioonakudest kasutavad tahkis{11}}akud vedela elektrolüüdi ja separaatori asemel tahkeid elektrolüüte. Tahkis{13}akude tuum seisneb tahkete elektrolüütide väljatöötamises, millel on kõrged mehaanilised omadused, kõrge ioonjuhtivus, suurepärane elektrokeemiline ja termiline stabiilsus ning ühilduvus elektroodide materjalidega. Kuuljahvatamise tehnoloogiat kasutatakse tavaliselt tahkete elektrolüütide väljatöötamisel tahkete elektrolüütide materjalide töötlemiseks ja kõigi -tahke{16}}akude jõudluse parandamiseks.
Ülesande, mille täitmine tavalisel kuulveskil võib kuluda 10 tundi, saab planeedi kuulveskiga hakkama 4–5 tunniga või isegi vähemaga!
Planetaarse kuulveski jahvatamise põhimõte
Planetaarses kuulveskis peenestamisel peenestatakse materjal jahvatuskuulide löögi, kokkusurumise ja hõõrdumise mõjul. Tegelikult on peenestusprotsess äärmiselt keeruline. Uurides üksikut osakest, avaldatakse sellele kuuljahvatamisel korduvalt eelnimetatud pingeid, mis põhjustab osakeses olemasolevate või äsja tekkinud pragude pidevat paisumist, mis viib purunemiseni või plastilise deformatsioonini.
Kui osakesed muutuvad väiksemaks, muutuvad nendel olevad praod peenemaks, mis vähendab pragude tekkimise tõenäosust minimaalse murdumispinge korral. Lihvimisjõud suureneb punktini, kus osakesed läbivad plastilise deformatsiooni, muutes edasise jahvatamise keeruliseks, kui osakeste teatud suurus on saavutatud. Seetõttu on pikaajaline kuuljahvatamine mõttetu ja ainult suurendab energiatarbimist, kuna ülipeened osakesed ei suuda koguda pragude levimiseks vajalikku elastsusenergiat.
Tegelikult mõistetakse planeetide kuulveskite jahvatuspõhimõtte olemust praegu ainult eksperimentaalse arutluskäigu või intuitsiooni kaudu. Tegelik kuuljahvatamise protsess on palju keerulisem kui eespool kirjeldatud. Materjaliosakeste purustamine varieerub osakeste, osakeste ja jahvatuspurgi, osakeste ja jahvatuskuuli vahel ning osakeste keemiliste vastasmõjude tõttu.
Planetaarsete kuulveskite kolm peamist eelist:
Kahekordne energiatihedus: Planeedi liikumise tsentrifugaalkiirendus võib ulatuda 20–40 g-ni (võrreldes ainult 1 g-ga tavalistes kuulveskites), mille tulemuseks on jahvatuskuuli kineetilise energia tõus, mis purustab kergesti nanomõõtmelisi kõvasid materjale (nt ränikarbiid ja keraamika).
Mitme-dimensiooniline jahvatustee: erinevalt tavapärastest kuulveskitest, kus lihvimiskuulid liiguvad ühte trajektoori, kasutavad planetaarkuulveskid tsentrifugaaljõudu ja pöörlemisreaktsioonijõudu, et luua keerukas kolme-mõõtmeline liikumine, saavutades ühtlase jahvatuse ilma surnud nurkadeta.
Intelligentne temperatuuri juhtimine: mõned tipptasemel{0}}planeedkuulveskid on varustatud tsirkuleeriva jahutussüsteemiga, et vältida proovide termilist lagunemist pikaajalise töötamise ajal (tavalised kuulveskid on sageli sunnitud ülekuumenemise tõttu välja lülituma).
ACEY-VHBM-2Lplanetaarne kuulfreespinkon loodud proovide mitmekülgseks töötlemiseks, toetades kuivjahvatamist, märgjahvatamist suspensioonis ja töötamist inertgaasi tingimustes. Lisaks tõhusale osakeste suuruse vähendamisele võimaldab see emulsioonide ja pastade põhjalikku segamist ja homogeniseerimist, samuti mehaanilist legeerimist ja aktiveerimist täiustatud materjaliuuringute jaoks. Kompaktseks, kuid täielikult toimivaks disainitud süsteem tagab väga tõhusa ja vaikse töö. See on ideaalne tööriist teadusuuringute proovide ettevalmistamiseks akadeemilistes, institutsionaalsetes ja tööstuslikes laborites, mis võimaldab töödelda nelja erinevat proovi ühes partiis.
