图1:mm500控制及其工作温度范围，涉及球磨机领域有水冷却、无冷却或液氮冷却。
图2:基于热板的冷却概念:样品材料在安装在热板顶部的螺丝锁罐中进行处理。
图3:MM 50控制的主要优点和独特功能:1:不同的设置可能性，2:温度监测，3:螺丝锁罐，4:热板，5:cryoPad技术。课文中对数字作了详细的解释。
表4:温度敏感材料的示例。对于每种样品材料，都列出了受热显影影响的物质。
图5:湿磨过程中细度和温度随时间的变化。罐子用冷水冷却，冷水由设置为4°C的冷水机提供，温度保持在室温以下。

有关的故事

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世界首创:用MM 500控制系统监测和控制磨削过程的温度

2021年10月11日

作者:Lena Weigold博士，Retsch GmbH。

在样品均质化过程中，一个看似微不足道但可能具有挑战性的点是将样品保存在其原始状态。例如，在球磨机中制备样品是基于撞击和摩擦的物理机制。这两种机制导致热发展，这对温度敏感材料提出了严重的问题。MM 500控制是第一个实验室球磨机，专门设计用于处理温度敏感材料。

MM 500控制器监视和控制磨削过程的温度。它的最大频率高达30赫兹，是一个强大的磨干，湿和低温研磨过程。此外，MM 500控制具有样品冷却的创新概念。可达到的温度范围从- 100℃到100℃，为样品冷却和低温磨削提供了新的途径，见图1。甚至样品加热是可能的。

冷却概念

在MM 500控制下，物料被加工在Retsch螺丝锁罐，简单地安装在热板上进行回火(图2)。由于研磨罐与热板有金属接触，热量有效地从罐中传递或传递到罐中。热板依次被热流体回火。

技术创新和先进设计

技术创新和先进设计的MM 500控制提供了全新的功能，也见图3。
1.不同的配置:
创新的内部管道系统允许使用液氮或另一种热流体进行样品回火。因此，可以用标准的低温恒温器或液氮罐来实现冷却。低温也首次可以在不使用液氮的情况下实现。
2.温度监控:
在研磨过程中，热板的实际温度连续显示，提供了有关罐内热发展的有价值的信息。
3.螺丝锁罐:
螺丝锁罐允许易于处理的样品和高吞吐量，同时使用两个罐子的大小可达125毫升。氧化锆和碳化钨的磨削设备也可用于低温磨削。
4.热板:
允许在- 100至+100°C的范围内间接冷却和加热样品。
5.cryoPad技术:
如果使用液氮回火，则必须扩展可选的cryoPad设备扩展。cryoPad技术首次允许选择并保持特定的冷却温度进行回火。可到达的区域，使用液氮进行冷却，覆盖范围从-100°C到0°C，分10步。cryoPad的专利PID(比例积分导数)系统控制液氮通过管道系统的流动，并有效调节热板的温度。

应用实例

受热发展影响的材料几乎存在于每一个应用领域。农业、生物、化学、塑料、工程、回收、制药、食品工业，甚至地质学都需要样品冷却，见表1。

样品冷却/加热的目的

MM 500控制提供了独特的优势，以处理温度敏感的过程。使用该设备，不需要繁琐的样品预冷或耗时的研磨中断。无论任何特定行业，确定了四个不同的目标，需要样品冷却/加热:
1.保存物质以供分析
如果加热到较高的温度，材料可能会改变其物理或化学结构。这意味着感兴趣的分析物与样品制备前不同。观察挥发性物质或在高温下蒸发的物质，分析物的量也可以通过热发展而明显改变。

2.脆化
韧性和粘性物料必须在球磨机中进行脆性均质处理。并不是所有的样品都需要-196°C的温度，就像在典型的低温磨中使用液氮一样。MM 500控制提供了一个方便和安全的冷却选择，高吞吐量低至-100°C的温度。

3.室温以下湿磨
纳米磨削通常在湿式磨削过程中以高频率/每分钟旋转进行。所需的高能量输入在80°C以上的温度下并不罕见。如果用热流体冷却罐子，则在过程中和完成样品制备后不需要冷却休息，参见图5中的示例。在整个过程中监测热板的温度。在一个过程中进行子采样来检查细度比在其他设备中容易得多。

4.机械化学
机械化学和机械合金化过程需要能量来启动或加强材料化学反应或形成材料共混物。主动加热罐子可以大大改善化学反应的结果。另一方面，MM 500控制的温度调节也可用于在整个过程中保持选定的温度水平，从而可以控制化学衍生物的形成。