在材料科学、化学合成与纳米技术的前沿研究中,样品量往往极其珍贵,有时甚至是以毫克计。同时,许多新兴材料,如某些金属有机框架、锂/钠电池材料、特定合金或量子点,对空气(氧、水)极度敏感,其制备与处理必须在严格惰性气氛保护下进行。传统的行星球磨机体积庞大,无法进入手套箱,给这类材料的研究带来了巨大挑战。XQM-0.2微型行星式球磨机的出现,特别是其手套箱专用款,精准地解决了这一难题。本文将带您全面了解这款“袖珍”却功能强大的设备。
一、XQM-0.2微型行星式球磨机概述:小身材,大作为
XQM-0.2微型行星式球磨机是一款专为极小批量、高价值或空气敏感样品研发设计的行星式球磨机。其“0.2”代表设备公称容积为0.2升,可同时装载4个50-100ml的球磨罐,完美覆盖了从毫克级到几十克级的样品处理需求。
该系列包含两个核心型号:
- XQM-0.2(常规款):标准型实验室微型行星式球磨机,适用于常态环境下的超细研磨与混合。
- XQM-0.2S(手套箱专用款):这是该系列的最大亮点。其整机尺寸经过特别优化(410×220×266mm),可以整体放入标准或定制的手套箱过渡舱,并稳定放置于手套箱内工作。配合外置的电控箱(尺寸200×180×240mm),可在完全无氧无水的气氛保护下进行研磨操作,为空气敏感材料的研制开辟了全新的道路。

二、工作原理与核心优势:经典行星运动,极致紧凑设计
1. 经典的行星式球磨机原理
尽管体积微小,XQM-0.2完美继承了行星式球磨机的高效研磨基因。其核心结构包括一个由电机驱动的行星盘和对称安装其上的四个球磨罐。工作时:
- 公转:行星盘绕设备主轴旋转。
- 自转:每个球磨罐在随盘公转的同时,绕自身轴线高速自转。
- 研磨作用:在公转和自转产生的巨大复合离心力场中,罐内的研磨球获得极高动能,对物料产生高能碰撞、强烈挤压和反复摩擦,从而实现物料的快速粉碎与均匀混合,出料粒度最小可达0.1微米。
2. 微型设计的独特优势
- 极致紧凑:整机尺寸小巧(常规款440×270×320mm,手套箱款410×220×266mm),净重仅24kg,极大地节省了宝贵的实验台或手套箱空间。
- 高能量密度:虽然体积小,但通过优化传动比,其最高自转速度可达1160rpm,能量密度高,研磨效率丝毫不逊于大型设备。
- 卓越的制造工艺:设备外壳采用半圆形设计元素,高精密模具冲压成型。机加零件采用数控加工工艺,行星盘整体铸造成型,传动齿轮选用特殊材质精密齿轮,确保了设备在高达1160rpm的转速下依然平稳、安静、可靠。
- 操作便捷安全:磨罐压紧装置操作便捷,可快速装卸罐体。全面的安全设计,为微量珍贵样品的实验提供了可靠保障。




三、XQM-0.2核心技术参数全解析:精准匹配微量需求
XQM-0.2的参数设计,每一项都精准服务于微量、高纯、特殊气氛研磨的特定需求。
| 参数类别 | XQM-0.2(常规款) | XQM-0.2S(手套箱专用款) | 技术优势解读 |
|---|---|---|---|
| 基本规格 | 公称容积:0.2L 工位数:4个 球磨罐规格:50-100ml/只 |
同左 | 4工位设计,可同时处理最多4种不同样品,或对称放置2个罐体以优化动平衡。适配微量样品罐,极大节省珍贵材料。 |
| 电气参数 | 电源:单相220V/50HZ(可选110V/50/60HZ) 电机功率:90W |
同左,但需配外置电控箱 | 采用标准实验室电源,即插即用。外置电控箱设计是XQM-0.2S能够放入手套箱的关键,将主要发热和控制元件置于箱外,确保手套箱内环境稳定。 |
| 运行与控制 | 公转速度:60-580 rpm 自转速度:120-1160 rpm |
同左 | 宽广的调速范围,用户可根据物料特性和目标粒度,精准优化研磨工艺。高达1160rpm的自转速度,足以满足绝大多数纳米级材料的制备需求。 |
| 机械参数 | 磨罐座内径:50mm 允许磨罐最大高度:60mm |
同左 | 精准的罐座尺寸,确保球磨罐安装稳固,动平衡性能佳。 |
| 物理特性 | 外形尺寸:440×270×320mm 设备净重:24kg |
外形尺寸:410×220×266mm(主机) 电控箱:200×180×240mm 设备净重:24kg |
XQM-0.2S的超紧凑主机尺寸,是其能够顺利通过手套箱过渡舱并稳定工作的物理基础。整体重量适中,便于移动和放置。 |
四、XQM-0.2S手套箱专用款的革命性意义
对于研究空气敏感材料的科学家而言,XQM-0.2S的价值无法估量。
- 突破环境限制:在此之前,在手套箱内进行高能机械化学合成或研磨,往往缺乏合适的专用设备。通用型行星球磨机体积过大,无法放入;而一些简易的混合设备又无法提供高能球磨所需的能量。XQM-0.2S完美填补了这一空白。
- 拓展研究疆域:它使得研究人员可以直接在手套箱内进行:
- 锂/钠电池固态电解质的机械化学合成:在氩气保护下,通过高能球磨直接合成对空气敏感的硫化物、氧化物固态电解质材料。
- 空气敏感合金的制备:如某些碱土金属合金、稀土合金等。
- 无水无氧条件下的有机金属框架材料合成与后处理。
- 对氧/水敏感的纳米材料制备与修饰。
- 保障实验安全与样品纯度:在手套箱内操作,从根本上杜绝了样品与空气接触的可能,既保证了实验人员的安全(避免接触有毒或易燃物料),也确保了样品的超高纯度。
五、XQM-0.2的行业应用:聚焦前沿与微量研究
XQM-0.2系列的应用领域,高度聚焦于对样品量、纯度和环境有极致要求的科研前沿。
1. 新材料研发(特别是空气敏感材料)
借助XQM-0.2S,研究人员可以在氩气手套箱内,探索新型电池材料、储氢材料、热电材料等的机械化学合成路径,进行公斤级以下的小批量验证。
2. 催化剂筛选与制备
在新型催化剂(如金属纳米团簇、单原子催化剂前体)的研发初期,通常需要筛选大量的配方和载体。XQM-0.2可以用极少的珍贵前驱体,快速制备出催化剂样品,进行性能评估,极大加速研发进程。
3. 药物晶体工程与药物递送
在制药领域,利用机械化学方法制备药物的共晶、无定形或纳米晶体,是一种绿色、高效的新技术。XQM-0.2可用于毫克级药物活性成分(API)与辅料的共研磨筛选,尤其适用于对溶剂敏感或昂贵的药物分子。
4. 量子点与发光材料合成
某些量子点或特定价态的稀土发光材料对氧和水极其敏感。XQM-0.2S为在惰性气氛下探索这些材料的机械化学合成新路径提供了可能。
5. 高纯金属与合金粉末制备
对于钛、锆、铌等高活性金属粉末的研磨,或在制备特种合金时,防止氧、氮的污染至关重要。在手套箱内使用XQM-0.2S进行研磨,是获得高纯金属粉末的理想途径。
六、XQM-0.2的选型指南与配套方案
为充分发挥XQM-0.2的性能,正确的型号选择和附件配置至关重要。
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核心选择:是否需要手套箱操作?
- 如果您的研究涉及任何对空气(氧、水)敏感的物料,XQM-0.2S手套箱专用款是唯一且必然的选择。请务必确认您的手套箱过渡舱尺寸(特别是高度和宽度)是否能够容纳主机(410×220×266mm)。同时,需在手套箱内为电控箱预留一个放置空间(或置于箱外,通过穿墙线缆连接)。
- 如果您所有样品的处理均可在常态环境下完成,选择XQM-0.2常规款即可,它结构更简单,操作更直接。
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根据物料特性选择球磨罐与球:
- 罐体材质:由于样品量极少且价值高,对污染的控制要求往往极为严格。
- 玛瑙罐:通用性强,成本适中,污染极低,是大多数非金属样品的首选。
- 氧化锆罐:硬度极高,耐磨性无与伦比,适用于研磨硬质材料(如碳化硅、氮化硅、硬质合金),自身磨损率极低,是追求极致纯度的理想选择。
- 不锈钢罐:适用于对金属污染不敏感的金属或合金样品研磨。
- 聚四氟乙烯罐:耐强酸强碱腐蚀,适用于特殊化学环境下的研磨。
- 研磨球:材质原则上应与罐体一致。直径通常选择0.5-10mm的组合,大球用于破碎,小球用于精细研磨。
- 罐体材质:由于样品量极少且价值高,对污染的控制要求往往极为严格。
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真空球磨罐选项:
- 无论是常规款还是手套箱款,XQM-0.2都支持选配真空球磨罐。这对于在常态环境下进行真空保护研磨,或在手套箱内进一步隔离微量水氧,都提供了额外的工艺灵活性。
七、结论:XQM-0.2是微量、高纯、特种材料研究的终极伙伴
XQM-0.2微型行星式球磨机,特别是其XQM-0.2S手套箱专用款,以其极致紧凑的机身设计、传承自经典行星式球磨机的高效研磨能力以及精准的参数配置,在微量、高价值、空气敏感材料的制备领域树立了难以替代的地位。
它不仅仅是一台可以研磨克级甚至毫克级样品的设备,更是一个为前沿材料科学家打开新世界大门的钥匙。它使得在完全受控的惰性气氛下,对纳米级、原子级的材料进行高能机械化学处理成为可能。
对于正在探索固态电池、新型催化剂、特种合金、量子材料等未来科技的科研工作者而言,XQM-0.2无疑是一个能够帮助您突破现有瓶颈、实现从0到1创新的强大而可靠的伙伴。它将伴随您在方寸之间,探索无限的科学可能。
