Planeten-Kugelmühlen als Instrument in der Mechanochemie

Die Chemie lässt sich in viele verschiedene Gebiete unterteilen. Als Beispiele seien hier Elektrochemie und Biochemie genannt. Die Anfänge der Mechanochemie lassen sich auf den Beginn des 19. Jahrhunderts datieren ^[1]. Die ersten Studien gingen von M. Carey Lea aus, und beschäftigten sich mit mechanisch induzierten Festkörperreaktionen. Dazu verwendete Lea ein Metall-Halogenid und verarbeitete es mittels Mörser zu dem Metall und davon getrenntem Halogen. Dies war der Beginn zu unzähligen weiteren Forschungsarbeiten und begründete somit ein weiteres Teilgebiet der physikalischen Chemie ^[2]

Die Synthese von neuen Materialien bzw. das verändern bestehender Materialeigenschaften, steht bei der Mechanochemie im Vordergrund. Dabei versucht man die bekannte Gitterstruktur eines Materials aufzubrechen und die Glieder einzelner Atom-Ketten, oder auch vorhandene Lücken mit einem anderen Material zu ersetzen ^[3].
Dieser Prozess erfordert besondere Bedingungen, da in diesen Strukturen eine Vielzahl von Kräften wirken. Mittels einer Planeten-Kugelmühle werden die dazu nötigen hohen Schlagkräfte, hohen Drücke und die erforderliche Temperatur optimal erreicht ^[4].

Ein Teilgebiet der Mechanochemie ist die Tribochemie. Diese beschäftigt sich mit dem mechanischen Legieren. Die Tribochemie leitet sich aus der Tribologie ab, welche die Lehre von der Reibung bedeutet. Beim mechanischen Legieren werden nur Oberflächen mit anderen Werkstoffen beschichtet, nicht die Kernstruktur verändert. Durch die angesprochenen Kräfte bei der Mechanochemie, wird die Korngröße des Materials kleiner und die spezifische Oberfläche vergrößert.