在配方开发、失效分析与来料质控环节,实验室常常面对“克级"昂贵样品却要在 3–5 min 内获得均匀-200 目(<75 µm)粉末的难题。日本 CMT 公司推出的 TI-100 台式粉碎机,用“高频振动 + 冲击杆"取代传统研钵,将塑料、陶瓷、药材乃至碳纤维统统“敲"进微米级,为 XRF、DSC、FTIR 等后续仪器分析提供了低污染、可重复的样品前处理平台。
一、工作原理:10 g 加速度的“微型落锤"
TI-100 核心是一副对称凸轮驱动机构,转速 1 440 rpm(50 Hz)/1 730 rpm(60 Hz),振幅 7 mm,可让 10 mL 容器产生≈10 g 的峰值加速度;插入样品的“S 形"或“球头"冲击杆在 0.1 s 内完成 20 次高频碰撞,借助瞬态压应力破碎颗粒,而非剪切摩擦,因此温升 <5 ℃,避免热敏组分软化或降解
。
二、硬件设计亮点
双容器并行:标配 2×10 mL 不锈钢罐,可同时粉碎空白与待测样,提高数据重现性;另有氧化铝、碳化钨、ZrO₂ 等罐体可选,解决电子陶瓷、塑料的“金属污染"顾虑
。
数字定时:0–60 min 可设,精度 1 s;配合转速恒定电路,保证“同样参数 = 同样粒度"。
隔音防振:整机 70 kg,配铸铁底座 + 四点防振橡胶,运行噪声 ≤65 dB(A),可置于通风橱旁直接使用
。
免工具换罐:翻盖式压板,15 s 完成容器装卸,满足“小批量、多品种"快节奏需求。
三、性能参数一览
| 项目 | 指标 |
|---|
| 电源 | AC 100 V 单相 300 W |
| 进料 | <Ø 5 mm 颗粒 |
| 最小样品量 | 0.5 g |
| 出料粒度 | -200 目(<75 µm),通过率 >95 % |
| 单次处理时间 | 1–5 min(塑料 3 min,石英 3 min,草纤维 5 min) |
| 外形/重量 | 580×620×400 mm,70 kg |
四、多材料适配实例
• 工程塑料:PC/ABS 粒料 3 min 达 -200 目,为熔指测试提供均匀切片,RSD<3 %
。
• 弹性体:TPU 在 5 ℃ 温升下粉碎,保持 Shore A 硬度数据不变,避免传统剪切式“热熔堵刀"
。
• 电子陶瓷:氧化铝 3 min 通过率 97 %,碳化钨罐体金属杂质增量 <30 ppm,满足 MLCC 配方实验。
• 植物药材:纤维类样品 5 min 全过 -200 目,为后续提取多糖、黄酮提高得率 12 %
。
五、与传统研磨方式对比
| 方法 | 时间 | 温升 | 交叉污染 | 并行效率 |
|---|
| 研钵手动 | 15 min | 环境散热 | 高 | ×1 |
| 球磨机 | 30 min | 15–20 ℃ | 中 | ×1 |
| TI-100 | 3 min | <5 ℃ | 低 | ×2 |
六、操作与维护要点
装填率≤1/3,保证杆件冲击行程;
粘性样品预冷至 -20 ℃ 5 min,降低团聚;
每批次结束空振 10 s 清罐,再用压缩空气吹扫;
冲击杆每月检查端部磨损量,>0.5 mm 即更换,维持粉碎效率;
长期不用请拔掉电源,防电机电容老化。
结语
CMT TI-100 以“克级样品、分钟级处理、微米级结果"三合一优势,传统研钵低效与大功率球磨机耗材高的空白。其低热损、低污染、双罐并行的特点,为塑料改性、电子陶瓷、生物降解材料等前沿研发提供了快速而可信的样品前处理手段,已成为亚洲地区研发实验室的“桌面标配"