球磨機的原理與操作要點？

什麼是球磨機？

最簡單的滾軸式球磨機，它旋轉長條轉軸，並利用轉軸表面橡皮的摩擦力，來帶動擱置在其上的球磨罐一起旋轉。旋轉的過程中，球磨罐裡面的研磨珠(磨球)，會因為重力與機械力的關係，不斷去撞擊樣品，讓樣品因而破裂粉碎。如下面滾軸式球磨機內部運作影片：

經過長時間的轉動撞擊，樣品逐漸由大顆粒變成小顆粒，小顆粒變成粉末。球磨機這種機器，是材料實驗室中基本的研磨設備。工廠也常以大型的球磨機設備，來製作粉末。

影響研磨效率因素

旋轉速度

轉速越快，通常可以產生更大的機械力，與碰撞頻率，可提高研磨效率。然而，過快的轉速，可能會造成研磨球無法順勢掉落撞擊樣品，反而影響效率。太高的轉速，也可能讓研磨罐失去附著穩定性，甚至對操作人員造成危險。

旋轉軸空間

最基本的球磨機只有在一個軸向旋轉運動，其他軸向的力量，單靠研磨珠滾動時，在其他軸向的分散力。有些球磨機還設計擺動機構，機械力延伸到另外兩個軸向，增加研磨珠在各個軸向的碰撞力道。機械複雜性提高，機器運作時的穩定性與耐用性，將會造成影響。

研磨時間

基本上，越長的運轉時間，樣品被研磨的程度將會越細緻。

研磨罐的尺寸、內部空間大小

影響樣品與研磨球的自由度與碰撞距離，過大的空間降低樣品與研磨珠碰撞的頻率，而過小擁擠的空間，讓研磨珠與樣品幾乎沒有重力加速度基本距離，完全靠研磨珠本身重量擠壓，這樣也會降低研磨效率。

磨球的大小、混合配置、整體重量

研磨珠的尺寸，會影響空隙的大小分佈。有些場合，還可以混合大小尺寸的研磨球，以達到更好的研磨效果。另外，研磨球越多，總重量也越大，重力的協助下，有利於提昇研磨效率，然而須考慮前面提到的空間條件，以及球磨機能夠帶動的重量上限。

一部有重量轉速補償，與過載保護的球磨機，有助於控制條件。

球磨機的優缺點

• 構造相對簡單，相較於其他動輒數十萬元的實驗室研磨設備，球磨機的購置成本低
• 球磨罐可自行選擇購置，甚至現成的塑膠罐、金屬罐都可以拿來用，只要外型是標準圓柱體。
• 操作設定簡單，容易控制相關研磨條件、變因。
• 撞擊、研磨力量的來源（旋轉離心力、研磨珠重量）在固定的研磨罐尺寸下難以大幅提昇，研磨能力有一定限制。
• 需要研磨的時間也比主動震盪撞擊、或刀片剪切式的研磨機，需要更長的研磨時間。
• 磨球上常會附著樣品，珍貴樣品需要花時間蒐集、清理。