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hochenergie-Kugelmühle

Das Ballmahlverfahren, das mechanisches Legieren durch Hochenergieballmahlung (HEBM) verwendet, ermöglicht die Herstellung von Nanopartikeln. Das Verfahren umfasst das Mahlen von Materialien in einer speziellen Maschine, die Pulver von unglaublicher Feinheit erzeugt. Die Kugeln innerhalb der Maschine kollidieren mit dem Pulver, was zu Umstrukturierungen in der Partikelgestalt und -struktur führt – letztendlich resultierend in Fehlern. Diese Unvollkommenheiten sind auch sehr wichtig, um neue Materialien mit unterschiedlichen Eigenschaften und Funktionen zu synthetisieren.

HEBM ist besonders nützlich für die Synthese von Nanoteilchen, da es ein einfacher Prozess ist und die Größe, Form und Zusammensetzung der Teilchen präzise kontrolliert werden kann. Neue Fortschritte in der Technologie haben dazu beigetragen, seine Effizienz und Geschwindigkeit erheblich zu verbessern. Einige dieser Verbesserungen waren die Einführung reaktiver Gase für chemische Reaktionen, die Anwendung kryogener Kühlung, um Überhitzung zu vermeiden, und automatisierte Steuerungssysteme, die die Bedienung von Einheiten erleichtern.

Einführung in HEBM und dessen Auswirkungen auf die Materialwissenschaft

HEBM hat einen erheblichen Einfluss auf das Gebiet der Materialwissenschaft gehabt, indem es zu neuartigen Materialien mit unglaublichen Eigenschaften geführt hat. Die hohe Energie des Ballmahlprozesses ermöglicht Konfigurationsänderungen in der inneren Struktur von Partikeln durch chemische Reaktionen, wodurch Materialien mit ausgezeichneten mechanischen Eigenschaften und erhöhter thermischer Stabilität oder sogar magnetischen Eigenschaften entstehen.

Neben seiner bahnbrechenden Rolle bei der Erzeugung von Nanoteilchen wird HEBM auch weitgehend zur Herstellung anderer Materialien wie Keramiken, Polymeren und Metallen mit unterschiedlichen Formen und Mikrostrukturen eingesetzt. Es wurde erfolgreich bei der Synthese von Nanomaterialien und nanostrukturierten Beschichtungen, dünnen Filmen sowie massiven Materialien mit unterschiedlichen Funktionalitäten eingesetzt, was die Vielseitigkeit und Flexibilität dieser Technik zeigt.

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