冷凍研磨儀，又稱低溫研磨儀，是在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī)基礎(chǔ)上加入控溫處理的樣品研磨前處理儀器，可實(shí)現(xiàn)樣品在低溫環(huán)境或室內(nèi)恒溫環(huán)境下的精細(xì)研磨。常見的有低溫行星球磨機(jī)、低溫振動(dòng)球磨機(jī)、低溫組織研磨儀。

球磨機(jī)在運(yùn)行時(shí)，研磨球在球磨罐中會(huì)發(fā)生高頻次撞擊和摩擦，產(chǎn)生不少熱量，從而使得球磨罐內(nèi)部溫度升高。研磨時(shí)間越長(zhǎng)，產(chǎn)生的熱量越多。而一些熱敏性、纖維性的樣品，在溫度升高后，其特性就會(huì)發(fā)生改變，所以要在研磨時(shí)對(duì)其進(jìn)行控溫。

控溫原理：

就目前來說，實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī)的控溫方式有三種，分別為風(fēng)冷型控溫、預(yù)冷凍控溫和水冷型控溫。

風(fēng)冷型控溫設(shè)計(jì)原理比較簡(jiǎn)單，即在球磨罐運(yùn)轉(zhuǎn)部位加裝密封冷卻罩，然后在設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)向冷卻罩內(nèi)通入冷媒，行星球磨機(jī)主盤在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)形成一個(gè)負(fù)壓中心，從而營(yíng)造一個(gè)低溫的環(huán)境，冷媒帶走球磨罐產(chǎn)生的熱量后排出。風(fēng)冷型控溫效果一般，且冷媒消耗大。

預(yù)冷凍控溫是在研磨前，將裝好樣品的球磨罐一起放置在液氮罐中冷凍一段時(shí)間，然后取出固定在研磨儀上，在溫度升高之前完成樣品的研磨。適合少量樣品短時(shí)間內(nèi)的快速精細(xì)研磨。

水冷型控溫是對(duì)球磨罐體進(jìn)行直接降溫，其采用特制的球磨罐，球磨罐帶有夾層，可通入液態(tài)冷媒，冷媒直接接觸球磨罐帶走產(chǎn)生的熱量。液態(tài)冷媒通過管道進(jìn)入球磨罐，并通過管道流出，在外部控溫裝置冷卻降溫后，循環(huán)利用。水冷型實(shí)時(shí)控溫，效果更好。

適用研磨情況及應(yīng)用領(lǐng)域：

冷凍研磨儀適用于熱敏性、熱塑延展性、纖維性、含糖性、含水性等樣品的研磨，應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋電子材料、生物、環(huán)境農(nóng)業(yè)、飼料、紡織造紙、化工制藥等行業(yè)，如低溫機(jī)械合金化、納米材料制備、少量動(dòng)植物樣品的細(xì)胞壁破碎、恒溫固相球磨反應(yīng)、中藥材研磨、植物種子及根莖葉無污染研磨都可用到低溫冷凍研磨儀。

不同冷凍研磨儀的區(qū)別及選擇：

如高通量組織研磨儀采用預(yù)冷凍控溫，其作“∞”字形橫向振動(dòng)，研磨能量大，但裝載的球磨罐體積不超過150ml，一次實(shí)驗(yàn)可研磨的樣品量相對(duì)較少，所以能在幾分鐘的時(shí)間內(nèi)完成樣品的精細(xì)研磨。適合動(dòng)植物組織、纖維類、中西藥材、植物種子及根莖葉等樣品的研磨。

控溫型行星式球磨機(jī)和溫型三維振動(dòng)球磨機(jī)采用的都是水冷型實(shí)時(shí)控溫的方式，設(shè)備使用特制的控溫型球磨罐，能將內(nèi)部罐體的溫度控制在零下120℃至200℃之間，誤差在1℃左右。此外，控溫型球磨罐可內(nèi)嵌不同材質(zhì)的罐體，確保樣品的無污染研磨，大大增加了適用樣品的范圍，真正實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室球磨機(jī)的低溫研磨。