行星式研磨機(jī)以及研磨方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種行星式研磨機(jī)。該行星式研磨機(jī)包括：自平衡研磨組件，該自平衡研磨組件包括被布置成與主軸線平行并且布置于該主軸線的相對側(cè)上的一對細(xì)長浮動(dòng)研磨室，其中所述研磨室沿與主軸線徑向的方向自由地向外移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)組件，該驅(qū)動(dòng)組件用于使研磨組件圍繞主軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及至少一個(gè)帶，該至少一個(gè)帶包繞所述一對浮動(dòng)研磨室，使得當(dāng)研磨組件圍繞主軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，該至少一個(gè)帶限制研磨室中的每一個(gè)研磨室徑向向外行進(jìn)。
【專利說明】行星式研磨機(jī)以及研磨方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及行星式研磨機(jī)以及研磨方法。具體而言，本發(fā)明涉及具有冷卻系統(tǒng)的高G力浮動(dòng)行星式研磨機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]能夠在被處理的粉末上產(chǎn)生巨大重力或G力的行星式研磨機(jī)建造成本高并且由于其高旋轉(zhuǎn)速度而難以平衡。此外，給定由研磨過程產(chǎn)生的發(fā)熱和旋轉(zhuǎn)部件的摩擦，需要冷卻以避免在連續(xù)操作長時(shí)間周期時(shí)損壞關(guān)鍵部件以及將被研磨的粉末保持在冷卻溫度下。給定良好平衡和操作行星式研磨機(jī)所需的緊密度容限以及低標(biāo)準(zhǔn)研磨粉末，操作期間部件的傳熱和加熱不充分可能由于膨脹而造成損壞。必須受到冷卻的關(guān)鍵部件例如包括典型地用于支承研磨室的巨大軸承。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的冷卻方法包括簡單的直接接觸方法，其中冷卻流體(例如水)使用噴射口被引向?qū)⒈焕鋮s的部件。然而，該方法的效率受到噴射口的設(shè)計(jì)以及用于傳熱的有效接觸表面積的限制。備選地，部件能夠被內(nèi)部冷卻，然而，這種冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于部件的高旋轉(zhuǎn)速度而非常復(fù)雜。
[0004]此外，給定用于支承行星式研磨機(jī)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件的巨大離心力，部件必須被增強(qiáng)或者可以具有有限的容量，由此增加組件的成本并且降低使用該組件研磨的成本效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上文和其它的缺點(diǎn)，提供一種行星式研磨機(jī)，該行星式研磨機(jī)包括:自平衡研磨組件，該自平衡研磨組件包括被布置成與主軸線平行并且布置于該主軸線的相對側(cè)上的一對細(xì)長浮動(dòng)研磨室，其中所述研磨室沿與主軸線徑向的方向自由地向外移動(dòng)；驅(qū)動(dòng)組件，該驅(qū)動(dòng)組件用于使研磨組件圍繞主軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及至少一個(gè)帶，該至少一個(gè)帶包繞一對浮動(dòng)研磨室,使得當(dāng)研磨組件圍繞主軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，該至少一個(gè)帶限制研磨室中的每一個(gè)研磨室徑向向外行進(jìn)。
[0006]還提供一種用于操作一對細(xì)長研磨室的方法，該方法包括:將研磨室布置在第一水平中心軸線的任一側(cè)上并且與該第一水平中心軸線平行；使一對研磨室圍繞第一軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，其中一對研磨室能夠沿與第一旋轉(zhuǎn)方向徑向的方向自由行進(jìn)；限制一對研磨室中的每一個(gè)研磨室沿與第一旋轉(zhuǎn)方向徑向的方向行進(jìn)，使得當(dāng)一對研磨室中的一個(gè)研磨室向外移動(dòng)給定距離時(shí)，所述一對研磨室中的另一個(gè)研磨室向內(nèi)移動(dòng)該給定距離。
[0007]此外，提供一種研磨機(jī)，該研磨機(jī)包括:一對細(xì)長圓柱形研磨室,所述一對細(xì)長圓柱形研磨室被布置成與主軸線平行并且布置于該主軸線的相對側(cè)上；驅(qū)動(dòng)組件，該驅(qū)動(dòng)組件用于使研磨組件圍繞主軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及至少一個(gè)帶，該至少一個(gè)帶包繞所述一對研磨室并且定位成朝向所述一對研磨室的中心。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]在附圖中:
[0009]圖1是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的行星式研磨機(jī)的提升左前透視圖；
[0010]圖2是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的研磨組件的提升左前透視圖；
[0011]圖3是沿圖2中的線II1-1II的剖視透視圖；
[0012]圖4是根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的用于行星式研磨機(jī)的驅(qū)動(dòng)組件的提升左前透視圖；
[0013]圖5是詳細(xì)示出了驅(qū)動(dòng)帶的路徑并且根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)組件的側(cè)平面圖；
[0014]圖6A至圖6C以逐漸增大的放大率提供了將使用本發(fā)明的行星式研磨機(jī)研磨的鋁粉的例子；以及
[0015]圖7A至圖7C以逐漸增大的放大率提供了研磨之后圖6A至圖6C的相同的納米結(jié)構(gòu)招粉。
【具體實(shí)施方式】
[0016]通過下文的非限制性例子以更多細(xì)節(jié)說明了本發(fā)明。
[0017]現(xiàn)在參照圖1，并且根據(jù)本發(fā)明的說明性實(shí)施例，現(xiàn)在將描述大體使用附圖標(biāo)記10表示的行星式研磨機(jī)。行星式研磨機(jī)10包括定位在殼體14內(nèi)的自平衡研磨組件12以及一對驅(qū)動(dòng)組件16、18。殼體14 (僅示出一個(gè)半部)封裝研磨組件12并且提供隔音和隔熱以及對冷卻流體等的包含。殼體14還提供對研磨組件12的支承并且就這方面而言由具有足夠剛度和強(qiáng)度的材料(例如增強(qiáng)鋼板等)制成以支承研磨組件12的重量以及研磨組件12在操作期間所產(chǎn)生的力。
[0018]仍然參照圖1,例如大型(說明性地IOOhp)專用馬達(dá)或者具有動(dòng)力輸出(PTO)(例如拖拉機(jī)等)的其它機(jī)械設(shè)備的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源(未示出)附接到用于為研磨機(jī)提供動(dòng)力的驅(qū)動(dòng)小齒輪20。此外，還提供冷卻系統(tǒng)(同樣未示出)，該冷卻系統(tǒng)包括冷卻劑源以及用于將冷卻劑引導(dǎo)至研磨組件12上的位于殼體14內(nèi)的泵、管和噴嘴的系統(tǒng)。備選地，并且在特定實(shí)施例中，研磨組件12能夠通過將研磨組件12浸入到液氮(同樣未示出)中來在低溫下操作。
[0019]現(xiàn)在參照圖2，自平衡研磨組件12包括一對相對的細(xì)長浮動(dòng)研磨室22、24。研磨室22、24被布置成與主軸線A平行并且被布置在該主軸線A的相對側(cè)上。研磨室22、24大體自由浮動(dòng)并且在與主軸線A徑向的方向上自由向外移動(dòng)但是通過并排布置且包繞研磨室22、24的多根帶26保持就位。此外，相對的橡膠輪28用于限制研磨室24、26沿與主軸線A切向的方向的行進(jìn)。如下文將看到的，允許研磨室22、24通過該方式自由向外浮動(dòng)允許研磨組件12自平衡，由此允許較高的操作速度并且/或者減少噪聲。此外，給定用于支承研磨室22、24的高旋轉(zhuǎn)力，缺少軸承作為用于將研磨室保持就位的裝置提高了研磨組件12的耐久性并且減少了維護(hù)。此外，由于否則將需要的用于支承研磨室22、24中的每一個(gè)研磨室的軸承必須非常大并且因此沉，因此給定所涉及的力的話，提供多個(gè)帶26降低了研磨組件12的總體重量。帶26由能夠傳導(dǎo)熱的強(qiáng)耐腐蝕材料制成，例如鋼鏈帶(滾子鏈)等。使用帶26而不是軸承等支承研磨室22、24的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于研磨室22、24不必被機(jī)器加工，機(jī)器加工通常是高成本的。[0020]如上文所討論的，在特定實(shí)施例中，帶26是包括多個(gè)鏈節(jié)(未示出)的鏈帶。為了降低滾動(dòng)摩擦并且允許平滑旋轉(zhuǎn)，應(yīng)當(dāng)使用相對于研磨室22、24的直徑具有相對較小螺距的鏈帶的鏈節(jié)。在實(shí)踐中，具有小于研磨室的外周半徑的大約1/8的螺距的鏈已被證明有效。在特定實(shí)施例中，多個(gè)帶26中的若干或全部都能夠由單個(gè)寬帶代替，例如多股鏈帶
坐寸ο
[0021]仍然參照圖2，每一個(gè)研磨室22、24都包括:中空鼓30，粉末和介質(zhì)被放置在該中空鼓30中；以及位于鼓的任一端處的鏈輪32，該鏈輪32包括多個(gè)齒34。每一個(gè)鏈輪32都由行星式驅(qū)動(dòng)帶36驅(qū)動(dòng)，該行星式驅(qū)動(dòng)帶36例如由鋼鏈帶、聚氨酯、或復(fù)合材料(例如碳纖維)等耐腐蝕材料制成，該行星式驅(qū)動(dòng)帶36隨后由驅(qū)動(dòng)鏈輪38驅(qū)動(dòng)。假定同步帶36由驅(qū)動(dòng)鏈輪38在外側(cè)驅(qū)動(dòng)，則提供輪40。此外，為了保持同步帶36上的張力，提供張緊帶輪42。如現(xiàn)在對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將顯而易見的，隨著驅(qū)動(dòng)帶輪38沿圍繞第一軸線A的方向旋轉(zhuǎn)，研磨室22、24中的每一個(gè)研磨室都沿相反方向旋轉(zhuǎn)，如圖所示。一系列突出螺栓43被設(shè)置在研磨室22、24中的每一個(gè)研磨室的任一端上，以用于附接可移除密封板(未示出)，由此保持材料在鼓30內(nèi)被研磨。
[0022]通過該方式由一個(gè)或多個(gè)帶26支承研磨室22、24的額外的優(yōu)點(diǎn)在于給定操作期間通過帶提供相反支承，能夠使用長得多的鼓30 (或者具有較薄側(cè)壁的鼓30)，由此改進(jìn)組件的總體容量，或者允許使用結(jié)構(gòu)成本較低的研磨室22、24。因此，帶能夠與包括在任一端處例如由軸承等支承的室的研磨機(jī)組件一起使用，以便改進(jìn)總體容量。
[0023]仍然參照圖2，橡膠輪28通過與研磨機(jī)一起旋轉(zhuǎn)的金屬框架44保持就位。
[0024]參照圖3，如上文所討論的，研磨機(jī)室22、24大體自由浮動(dòng)但是通過多個(gè)帶26以及相對的橡膠輪28保持就位。另一組橡膠輪46保證了研磨室22、24在加載室以及操作期間相對于多個(gè)帶26牢固地定位。輪46在加載期間支承研磨機(jī)室22、24并且還在以最大速度旋轉(zhuǎn)時(shí)保持研磨機(jī)室22、24盡可能靠近其相應(yīng)的軌跡。此外，研磨機(jī)室22、24由不是完美圓形的圓柱制成并且因此由柔性材料(例如橡膠)制造輪46允許其彎曲以進(jìn)行補(bǔ)償。
[0025]現(xiàn)在參照圖4，驅(qū)動(dòng)組件16、18通過主驅(qū)動(dòng)軸48和反向驅(qū)動(dòng)軸50相互連接。一對驅(qū)動(dòng)鏈輪52、54朝向主驅(qū)動(dòng)軸48的相應(yīng)端部定位。類似地，一對反向驅(qū)動(dòng)鏈輪56 (其中的一個(gè)未示出)朝向反向驅(qū)動(dòng)軸50的相應(yīng)端部定位。驅(qū)動(dòng)帶58(例如鋼鏈帶等)將驅(qū)動(dòng)小齒輪20與其相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)鏈輪52和相應(yīng)的反向驅(qū)動(dòng)鏈輪56相互連接。提供一對額外的鏈輪60以及張緊帶輪62以保證驅(qū)動(dòng)帶58的正確行進(jìn)路徑，該張力被保持在驅(qū)動(dòng)帶58上并且足夠量的驅(qū)動(dòng)帶58始終與鏈輪中給定的一個(gè)鏈輪相接觸。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員現(xiàn)在將理解，當(dāng)旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源被供給至驅(qū)動(dòng)小齒輪20時(shí)，旋轉(zhuǎn)力通過驅(qū)動(dòng)帶58傳遞給主驅(qū)動(dòng)軸48和反向驅(qū)動(dòng)軸50。本領(lǐng)域技術(shù)人員還將領(lǐng)會(huì)，假設(shè)主驅(qū)動(dòng)鏈輪52和反向驅(qū)動(dòng)鏈輪56具有不同半徑，則反向驅(qū)動(dòng)軸50將比主驅(qū)動(dòng)軸48旋轉(zhuǎn)得更快。
[0026]仍然參照圖4，第二對驅(qū)動(dòng)鏈輪64、66附接到反向驅(qū)動(dòng)軸50以用于與該反向驅(qū)動(dòng)軸50 —起旋轉(zhuǎn)。第二對驅(qū)動(dòng)鏈輪64、66中的每一個(gè)驅(qū)動(dòng)鏈輪都通過一對第二驅(qū)動(dòng)帶72、74與相應(yīng)的研磨機(jī)室驅(qū)動(dòng)組件68、70相互連接。研磨機(jī)室驅(qū)動(dòng)組件68、70能夠通過提供軸承或襯套等(未示出)圍繞主驅(qū)動(dòng)軸48自由旋轉(zhuǎn)。研磨機(jī)室驅(qū)動(dòng)組件68、70中的每一個(gè)研磨機(jī)室驅(qū)動(dòng)組件都包括從動(dòng)鏈輪76、78，所述從動(dòng)鏈輪76、78被第二驅(qū)動(dòng)帶72、74中相應(yīng)的一個(gè)驅(qū)動(dòng)帶驅(qū)動(dòng)，并且驅(qū)動(dòng)嵌齒(driving cog) 38 (如上文參照圖2所討論的)提供用于使研磨機(jī)室22、24旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)力。值得注意的是，第二對驅(qū)動(dòng)鏈輪64、66中的每一個(gè)都比其相應(yīng)的從動(dòng)鏈輪76、78大。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員現(xiàn)在應(yīng)當(dāng)理解，研磨機(jī)室驅(qū)動(dòng)組件68、70并且因此驅(qū)動(dòng)嵌齒38以比主驅(qū)動(dòng)軸48的速率高得多的速率圍繞驅(qū)動(dòng)軸48旋轉(zhuǎn)。還提供張緊鏈輪80以保證第二驅(qū)動(dòng)帶72、74保持受到張力并且足夠量的第二驅(qū)動(dòng)帶72、74始終保持與鏈輪中給定的一個(gè)鏈輪相接觸。
[0027]仍然參照圖4，應(yīng)當(dāng)注意到，如圖所示的行星式研磨機(jī)包括兩個(gè)匹配的驅(qū)動(dòng)組件16,18以及第二驅(qū)動(dòng)小齒輪80，由此允許第二獨(dú)立旋轉(zhuǎn)動(dòng)力源被附連。備選地，第二驅(qū)動(dòng)小齒輪82能夠與第二行星式研磨機(jī)(未示出)的驅(qū)動(dòng)小齒輪20相互連接,從而允許兩個(gè)(或多個(gè))研磨機(jī)由相同的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)。在備選實(shí)施例中，能夠僅提供單個(gè)驅(qū)動(dòng)組件16、18。
[0028]現(xiàn)在參照圖5，如上文所討論的，旋轉(zhuǎn)力(說明性地為逆時(shí)針)被施加于驅(qū)動(dòng)小齒輪20，該驅(qū)動(dòng)小齒輪20隨后沿順時(shí)針方向通過驅(qū)動(dòng)帶58來驅(qū)動(dòng)主驅(qū)動(dòng)軸48和反向驅(qū)動(dòng)軸50。如上文所討論的，本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，給定驅(qū)動(dòng)小齒輪20以及驅(qū)動(dòng)鏈輪52和第二驅(qū)動(dòng)鏈輪64的相對尺寸，主驅(qū)動(dòng)軸48以比反向驅(qū)動(dòng)軸50的速率慢的速率旋轉(zhuǎn)。主驅(qū)動(dòng)軸48的旋轉(zhuǎn)速度確定研磨室22、24沿軌道路徑B在順時(shí)針方向上圍繞主驅(qū)動(dòng)軸48的軸線(見如圖2和圖4中詳細(xì)示出的軸線A)盤旋的速度。
[0029]仍然參照圖5，第二驅(qū)動(dòng)鏈輪64通過第二驅(qū)動(dòng)帶72驅(qū)動(dòng)從動(dòng)鏈輪76，并且因此對驅(qū)動(dòng)鏈輪38進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。除了圖5再次參照圖2，驅(qū)動(dòng)鏈輪38隨后驅(qū)動(dòng)一對行星式驅(qū)動(dòng)帶36，所述一對行星式驅(qū)動(dòng)帶36使研磨室22、24沿與研磨組件12的方向相反的方向(在該情況下，順時(shí)針方向)圍繞研磨室22、24中的每一個(gè)研磨室的相應(yīng)軸線旋轉(zhuǎn)，由此產(chǎn)生行星式研磨運(yùn)動(dòng)。應(yīng)當(dāng)注意到，盡管本說明性實(shí)施例中的研磨室22、24被示為沿與研磨組件12的方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，但是在特定實(shí)施例中并且通過對驅(qū)動(dòng)組件16、18適當(dāng)?shù)母男?，研磨?2、24能夠沿與研磨組件12的方向相同的方向旋轉(zhuǎn)。
[0030]仍然參照圖5，如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員現(xiàn)在將理解的，能夠通過對相關(guān)鏈輪的適當(dāng)選擇來確定研磨組件12的旋轉(zhuǎn)速度或速率相對于研磨室22、24的旋轉(zhuǎn)速度或速率。典型地，研磨室22、24以比研磨組件12的速率略高的速率旋轉(zhuǎn)(說明性地二(2)至四(4)倍之間)，但是不存在實(shí)際限制。盡管選擇在某種程度上將取決于行星式研磨機(jī)10的特定應(yīng)用，但是在一個(gè)實(shí)施例中，研磨組件12以150RPM的速度圍繞主軸線A旋轉(zhuǎn)并且研磨室22、24以300RPM的速度圍繞其相應(yīng)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0031]再次參照圖1，在特定實(shí)施例中，行星式研磨機(jī)10還包括用于將保護(hù)性氣體(例如氮或氬等)引入研磨室22、24中的氣體輸送系統(tǒng)。就這方面而言，驅(qū)動(dòng)研磨機(jī)的主驅(qū)動(dòng)軸48是中空的并且配合到柔性管(例如塑料管(未示出))內(nèi)側(cè)，以用于輸送以一定角度沿軸的長度在一端處進(jìn)入軸并且在大約半道處離開軸的氣體。該管附接到多個(gè)帶26內(nèi)側(cè)的金屬框架44并且定位成使得其在鏈輪與驅(qū)動(dòng)帶之間通過框架44的外側(cè)。管通過T形連接器終止，其中T形的一個(gè)分支延伸至其相應(yīng)的研磨室22、24的端部。每一個(gè)分支都使用旋轉(zhuǎn)接頭(swivel)(同樣未示出)附接到其相應(yīng)的研磨室22、24，該旋轉(zhuǎn)接頭允許研磨室22、24自由旋轉(zhuǎn)。
[0032]氣體供給部使用旋轉(zhuǎn)接頭附接到主驅(qū)動(dòng)軸48內(nèi)的中空管的自由端，因此允許主驅(qū)動(dòng)軸48自由旋轉(zhuǎn)。以類似的方式并且在特定實(shí)施例中，能夠提供一系列返回管，從而允許氣體在操作期間循環(huán)。[0033]該系統(tǒng)用于首先充注氣體并且在操作期間補(bǔ)充氣體。然而，在備選實(shí)施例中，在研磨室22、24填充有將被研磨的粉末、并且研磨室22、24被密封的同時(shí)，研磨室22、24能夠簡單地填充保護(hù)性氣體。
[0034]總體而言，假定涉及高旋轉(zhuǎn)和摩擦力并且為了實(shí)現(xiàn)用于良好傳熱以用于冷卻，行星式研磨機(jī)10的主要元件由熱傳導(dǎo)耐腐蝕材料(例如鋼或鈦等)制成。此外，如上文所討論的，提供了冷卻系統(tǒng)(盡管未示出)，該冷卻系統(tǒng)包括冷卻的冷卻劑(例如水等)的源以及用于在操作期間將冷卻劑噴射到研磨組件12上的泵和一系列噴嘴。具體而言并且再次參照圖2，提供與中空鼓30中的每一個(gè)中空鼓30的外表面84相接觸的多個(gè)帶26并且假定所述帶由傳導(dǎo)材料(例如鋼鏈帶等)制成，提供增大的傳熱，由此改進(jìn)冷卻系統(tǒng)的總體操作。此外，假定多個(gè)帶26在操作期間支承研磨室24、26并且因此與中空鼓30中的每一個(gè)中空鼓30的外表面84相接觸，多個(gè)帶26用于從表面84去除污垢和其它碎屑并且磨光外表面，由此改進(jìn)導(dǎo)熱性以及所獲得的傳熱。
[0035]在操作中，典型地等量的將被研磨的粉末與摩擦介質(zhì)(例如不銹鋼球軸承等(未示出))一起被放置在研磨室22、24中的一個(gè)或另一個(gè)中。典型地，需要介質(zhì)中的粉末的大約10至30倍的重量，以便實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)果。
[0036]本發(fā)明的行星式研磨機(jī)10能夠產(chǎn)生例如100_2001bs生產(chǎn)量的納米結(jié)構(gòu)粉末。
[0037]本發(fā)明的行星式研磨機(jī)12的一個(gè)特定應(yīng)用是在全部粉末中引入納米結(jié)構(gòu)。通過舉例的方式，鋁合金5083(AA5083)粉末根據(jù)以下參數(shù)使用本發(fā)明的行星式研磨機(jī)12被研磨:
[0038].添加到研磨室的粉末=-325mesh, AA5083 (Valimet, Stockton, CA)，振實(shí)密度=
1.7g/cc ;顆粒尺寸分布(Horiba LA-920 顆粒尺寸分析器):D10 = 6 μ m ；D50 = 14 μ m ；D95=40 μ m ;根據(jù)Scherrer方法估算出的平均微晶尺寸=204nm ；
[0039].添加到研磨室的研磨介質(zhì)=1/4’ ’ 440C不銹鋼球(Royal Steel BallProducts, Sterling, Illinois)；
[0040].研磨介質(zhì)與粉末的質(zhì)量比=20:1 ；
[0041].研磨組件12圍繞中心軸線A的旋轉(zhuǎn)速度=150rpm ；
[0042].每一個(gè)研磨室24、26圍繞其相應(yīng)軸線的旋轉(zhuǎn)速度=300rpm(圍繞中心軸線沿相反的旋轉(zhuǎn)方向)；
[0043].研磨時(shí)間=4小時(shí)；
[0044].冷卻流體(水)溫度=8 0C ；
[0045].研磨室24、26在密封和開始過程之前通過氮?dú)獯祾撸?br> [0046]?研磨室24、26中的起始?jí)毫I大氣壓；
[0047].氮?dú)庠谘心ミ^程期間被連續(xù)添加至研磨室24、26 ；
[0048].研磨室中 的壓力在整個(gè)過程中被監(jiān)測并且被保持在略微高于I大氣壓；并且
[0049].不使用表面控制劑(例如硬脂酸、油酸等)。
[0050]向研磨室24、26添加惰性氣體保證了保持惰性大氣并且因此阻止氧化等。
[0051]現(xiàn)在參照圖6A至圖6C，研磨之后，所產(chǎn)生的納米結(jié)構(gòu)的AA5083粉末具有以下特性:
[0052].振實(shí)密度=1.45g/cc[0053]?顆粒尺寸分布(Horiba LA-920 顆粒尺寸分析器):D10 = 73 μ m ；D50 = 117 μ m ;D95 = 255 μ m
[0054].根據(jù)Scherrer方法估算出的平均微晶尺寸=26nm
[0055]盡管上文的說明性實(shí)施例，但是本發(fā)明的行星式研磨機(jī)10能夠用于目前使用能量研磨機(jī)的多種其它的特定應(yīng)用，例如復(fù)合氧化物的機(jī)械化學(xué)處理、化學(xué)轉(zhuǎn)化、機(jī)械合金化、制造金屬間化合 物粉末、處理金屬陶瓷復(fù)合材料、金屬粉末的表面改性、放電等離子燒結(jié)的前體、機(jī)械化學(xué)摻雜、材料的軟機(jī)械化學(xué)合成、用于表面激活的顆粒減少等。 [0056]盡管上文已通過其特定實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是能夠在不偏離如所附權(quán)利要求中所限定的主題發(fā)明的精神和本質(zhì)的前提下對本發(fā)明進(jìn)行改型。
【權(quán)利要求】
1.一種行星式研磨機(jī)，所述行星式研磨機(jī)包括: 自平衡研磨組件，所述自平衡研磨組件包括被布置成與主軸線平行并且布置于所述主軸線的相對側(cè)上的一對細(xì)長浮動(dòng)研磨室，其中所述研磨室沿與所述主軸線徑向的方向自由地向外移動(dòng)； 驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于使所述研磨組件圍繞所述主軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及 至少一個(gè)帶，所述至少一個(gè)帶包繞所述一對浮動(dòng)研磨室，使得當(dāng)所述研磨組件圍繞所述主軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述至少一個(gè)帶限制所述研磨室中的每一個(gè)研磨室徑向向外行進(jìn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，所述行星式研磨機(jī)包括并排布置的多個(gè)所述帶。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，其中所述至少一個(gè)帶和所述研磨室由熱傳導(dǎo)材料制成，其中所述研磨室在研磨期間產(chǎn)生熱并且進(jìn)一步其中所述帶通過傳導(dǎo)所述熱離開所述研磨室來冷卻所述研磨室的外表面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的行星式研磨機(jī)，其中所述至少一個(gè)帶拋光所述室的外表面，由此改進(jìn)所述至少一個(gè)帶的內(nèi)表面與所述研磨室的所述外表面之間的傳導(dǎo)接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)組件使所述研磨室中的每一個(gè)研磨室沿第二旋轉(zhuǎn)方向圍繞其相應(yīng)軸線旋轉(zhuǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的行星式研磨機(jī)，其中所述第二旋轉(zhuǎn)方向與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的行星式研磨機(jī)，其中所述驅(qū)動(dòng)組件包括單個(gè)運(yùn)動(dòng)動(dòng)力源。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，其中所述至少一個(gè)帶包括鏈帶。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，其中所述研磨室具有基本相同的尺寸和重量并且進(jìn)一步其中所述研磨室與所述主軸線等距布置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，其中所述至少一個(gè)帶的組合寬度大于所述研磨室中的一個(gè)研磨室長度的至少一半。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的行星式研磨機(jī)，所述行星式研磨機(jī)還包括包圍所述研磨室的外殼以及冷卻系統(tǒng)，所述冷卻系統(tǒng)包括用于將冷卻劑引導(dǎo)至所述研磨室上的至少一個(gè)噴嘴。
12.—種用于操作一對細(xì)長研磨室的方法，所述方法包括: 將所述研磨室布置在第一水平中心軸線的任一側(cè)上并且與所述第一水平中心軸線平行； 使一對研磨室圍繞所述第一軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)，其中所述一對研磨室能夠沿與所述第一旋轉(zhuǎn)方向徑向的方向自由行進(jìn)； 限制所述一對研磨室中的每一個(gè)研磨室沿與所述第一旋轉(zhuǎn)方向徑向的所述方向行進(jìn)，使得當(dāng)所述一對研磨室中的一個(gè)研磨室向外移動(dòng)給定距離時(shí)，所述一對研磨室中的另一個(gè)研磨室向內(nèi)移動(dòng)所述給定距離。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述細(xì)長研磨室中的每一個(gè)細(xì)長研磨室都具有中心軸線并且還包括使所述一對研磨室中的每一個(gè)研磨室圍繞其相應(yīng)中心軸線旋轉(zhuǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述細(xì)長研磨室中的每一個(gè)細(xì)長研磨室的旋轉(zhuǎn)方向都與所述第一旋轉(zhuǎn)方向相反。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述限制所述一對研磨室中的每一個(gè)研磨室行進(jìn)包括提供至少一個(gè)鏈帶，所述至少一個(gè)鏈帶包圍所述兩個(gè)研磨室。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述研磨室中的每一個(gè)研磨室圍繞其相應(yīng)軸線的旋轉(zhuǎn)速度是所述研磨室圍繞所述中心軸線的旋轉(zhuǎn)速度的二(2)至四(4)倍之間快。
17.一種研磨機(jī)，所述研磨機(jī)包括: 一對細(xì)長圓柱形研磨室，所述一對細(xì)長圓柱形研磨室被布置成與主軸線平行并且布置于所述主軸線的相對側(cè)上； 驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件用于使所述研磨組件圍繞所述主軸線沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)；以及 至少一個(gè)帶，所述至少一個(gè)帶包繞所述一對研磨室并且定位成朝向所述一對研磨室的中心。
18.根據(jù)權(quán)利 要求17所述的研磨機(jī)，所述研磨機(jī)包括并排布置的多個(gè)所述帶。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的研磨機(jī)，其中所述至少一個(gè)帶是鏈帶。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的研磨機(jī)，其中所述至少一個(gè)鏈帶具有小于所述細(xì)長圓柱形研磨室中任一個(gè)細(xì)長圓柱形研磨室的外表面半徑的1/8的螺距。
【文檔編號(hào)】B02C17/08GK103974775SQ201280058654
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月29日
【發(fā)明者】P·布朗夏爾, T·阿杜那, G·E·基姆 申請人:N-威爾克茲公司