技術(shù)文章
實(shí)驗(yàn)用潰擂機(jī)有哪些優(yōu)點(diǎn)
一、為什么是“擂潰”而不是“攪拌”
傳統(tǒng)擂潰（Kakuhan-Raikai）源自魚(yú)糜加工：利用杵與臼的低速剪切、滾壓、折疊三重耦合作用，使肌肉纖維斷裂、鹽溶蛋白析出并形成彈性凝膠。石川（Ishikawa）在 110 余年的改進(jìn)中，把這一“手作”過(guò)程微型化、數(shù)字化，并擴(kuò)展到電子材料、新能源、醫(yī)藥等粉體領(lǐng)域。
傳統(tǒng)擂潰（Kakuhan-Raikai）源自魚(yú)糜加工：利用杵與臼的低速剪切、滾壓、折疊三重耦合作用，使肌肉纖維斷裂、鹽溶蛋白析出并形成彈性凝膠。石川（Ishikawa）在 110 余年的改進(jìn)中，把這一“手作”過(guò)程微型化、數(shù)字化，并擴(kuò)展到電子材料、新能源、醫(yī)藥等粉體領(lǐng)域。
二、石川實(shí)驗(yàn)擂潰機(jī)的四大技術(shù)亮點(diǎn)
- 一體化多工序
單臺(tái)設(shè)備即可完成“攪拌-分散-粉碎-混合-捏合-脫泡”六合一操作，避免多臺(tái)設(shè)備轉(zhuǎn)料造成的污染與損耗。 - 超低剪切溫升
• 瓷鍋/瓷杵 + 不銹鋼外殼組合，導(dǎo)熱系數(shù)低；
• 選配夾層水冷或真空環(huán)境，可把漿料溫度控制在 ±2 ℃，防止蛋白變性或溶劑揮發(fā)。 - 粒徑實(shí)時(shí)聲學(xué)監(jiān)測(cè)
內(nèi)置麥克風(fēng)采集杵-料摩擦聲；功率譜密度（PSD）與 D50 的相關(guān)系數(shù) >0.7，可在不取樣情況下遠(yuǎn)程判斷終點(diǎn)。 - 臺(tái)式-手套箱兼容
D18S、Tiny 等機(jī)型寬度 <300 mm，可直接放進(jìn)手套箱，通 Ar 或 N? 處理硫化物電解質(zhì)、鋰金屬漿料等敏感體系。
三、型號(hào)速覽與關(guān)鍵參數(shù)
| 型號(hào) | 處理量 L | 轉(zhuǎn)速 rpm | 瓷鍋內(nèi)徑 mm | 電源 | 典型應(yīng)用 |
|---|---|---|---|---|---|
| Tiny | 0.03 | 30 | 90 | 100 V 40 W | 0.5 g 級(jí)前期配方篩選 |
| D18S | 1 | 8–30 | 203 | 100 V 90 W | 實(shí)驗(yàn)室銀漿、MLCC 電極 |
| D20S | 2 | 8–30 | 254 | 100 V 100 W | 二次電池正負(fù)極漿料 |
| D22S | 4 | 8–35 | 305 | 100 V 200 W | 高粘度導(dǎo)熱膠、陶瓷膏 |
四、應(yīng)用案例
- 電子漿料
D18S 將 1 kg Ag-Pd 漿料從 D50=3 µm 研磨至 200 nm，電阻率下降 20%，印刷線寬偏差縮至 ±2 µm。 - 固態(tài)電池
在手套箱內(nèi)使用 Tiny 對(duì) 20 g Li?PS?Cl 與 NCM811 進(jìn)行 30 min 機(jī)械合金化，界面阻抗由 120 Ω·cm² 降至 8 Ω·cm²。 - 醫(yī)藥納米晶
難溶性伊曲康唑在 D20S 中-10 ℃真空環(huán)境下研磨 90 min，粒徑 <150 nm，口服生物利用度提高 2.7 倍。 - 食品魚(yú)糜
傳統(tǒng) 25 min 鹽擂工序被縮短至 12 min，鹽溶蛋白析出率提升 15%，凝膠強(qiáng)度提高 20%。
五、使用與維護(hù)要點(diǎn)
• 程序設(shè)定：先低速（10 rpm）空擂 2 min 破碎纖維 → 中速（20 rpm）加鹽水/溶劑 → 高速（30 rpm）分散納米粉體；
• 清洗：瓷鍋耐酸堿，可直接用 2% NaOH 超聲清洗 5 min；
• 篩網(wǎng)保護(hù)：在出料口加 100 目尼龍篩，防止未碎大顆粒堵塞下游設(shè)備；
• 校準(zhǔn)：每 50 h 用標(biāo)準(zhǔn) SiO? 粉校驗(yàn)聲學(xué)-粒徑對(duì)應(yīng)曲線，偏差>5% 時(shí)重新標(biāo)定。
• 程序設(shè)定：先低速（10 rpm）空擂 2 min 破碎纖維 → 中速（20 rpm）加鹽水/溶劑 → 高速（30 rpm）分散納米粉體；
• 清洗：瓷鍋耐酸堿，可直接用 2% NaOH 超聲清洗 5 min；
• 篩網(wǎng)保護(hù)：在出料口加 100 目尼龍篩，防止未碎大顆粒堵塞下游設(shè)備；
• 校準(zhǔn)：每 50 h 用標(biāo)準(zhǔn) SiO? 粉校驗(yàn)聲學(xué)-粒徑對(duì)應(yīng)曲線，偏差>5% 時(shí)重新標(biāo)定。
六、總結(jié)
石川擂潰機(jī)把傳統(tǒng)“臼杵”的宏觀剪切力轉(zhuǎn)化為微觀尺度的高精度多物理場(chǎng)耦合，既保留了對(duì)高彈性魚(yú)糜的“口感控制”，又拓展到納米材料、固態(tài)電池、生物制劑等前沿科研場(chǎng)景。其緊湊、潔凈、可控溫、可放手套箱的特性，使實(shí)驗(yàn)室從“克級(jí)”到“公斤級(jí)”都能實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備、一套參數(shù)、一次成型的粉體處理方案，是目前性價(jià)比的“萬(wàn)能自動(dòng)研缽”。
石川擂潰機(jī)把傳統(tǒng)“臼杵”的宏觀剪切力轉(zhuǎn)化為微觀尺度的高精度多物理場(chǎng)耦合，既保留了對(duì)高彈性魚(yú)糜的“口感控制”，又拓展到納米材料、固態(tài)電池、生物制劑等前沿科研場(chǎng)景。其緊湊、潔凈、可控溫、可放手套箱的特性，使實(shí)驗(yàn)室從“克級(jí)”到“公斤級(jí)”都能實(shí)現(xiàn)一臺(tái)設(shè)備、一套參數(shù)、一次成型的粉體處理方案，是目前性價(jià)比的“萬(wàn)能自動(dòng)研缽”。
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