離心機工作速度范圍寬, 處理樣品范圍廣, 是科研實驗中*的實驗手段,而離心機轉子又是離心機zui關健的部件。正確使用轉子, 保證安全運轉是達到理想的離心效果、延長主機壽命和保護實驗人員安全的可靠保證。離心機轉子因用途、結構及制造材料不同, 操作過程也各不相相同。轉子所受的力為轉子自身質量、轉子內所加入的介質、質量及轉子其它跗件(包括帽、墊片等)所生的旋轉力之和,它的大小是重力場的幾千倍甚至數百萬倍。因此,操作失誤會造成很大損失。同時, 加入的物料性質對轉子的運轉狀態也有直接影響。因此, 要時刻注意到影響離心機轉子運轉的安全性因素。
1.轉子材料:
轉子材料的選擇主要是考慮它屈服強度和對所處理樣品的耐腐蝕性能。作用在轉子上的應力與轉子速度的平方成正比, 因此, 超速離心機轉子所受的應力比低速轉子大很多。低速離心機轉子多采用黃銅:不銹鋼、甚至塑料、有機玻璃和輕鋁合金等制造, 而超速離心機轉子則主要以鋁臺金和鈦臺金為主。由于各種轉子所容許的zui高速度及容量差別很大, 制造時所使用的材料也有所不同。即使是同種金屬, 其配料比例也不同。 一般來說,50000rpm以F的轉子多用鋁合金制造,超過50000rpm時, 主要使用鈦合金。同時, 也可利用其它材料的某些特性。
由于鋁的密度比較小, 轉予在超(高)速下運轉破碎時造成的損失小, 所以在離心技術發展的早期主要是使用鋁轉子。后來,隨著鋁臺金技術的發展, 出現了鋁臺金轉子。現在采用的鋁合金不僅重量輕, 而且強度高, 耐高溫, 比強度(強度/密度)高,低溫性能好, 在-l25℃ 不僅強度升高, 還保持良好的塑性及韌性。但是, 鋁轉子存在嚴重的金屬疲勞和應力腐蝕性,給使用鋁轉子造成諸多不便。在塑料、鋁、不銹鋼和鈦四種轉子材料中,鈦的比強度zui犬, 且有足夠的機械強度, 它所能承受的zui大離心力幾乎是鋁臺金轉子的兩倍。例如, 小型鋁轉子的速度能達到60000rpm, 而同樣的鈦轉子就可以達到80000rpm。鈦對所有的化學物質幾乎都表現出優良的抗腐蝕特性。在室溫條件下, 濃硫酸、濃鹽酸、濃硝酸對鈦臺金轉子均沒有影響。鈦合金轉子抗應力腐蝕和抗疲勞性能很好, 所以壽命長。盡管鈦合金, 難于加工, 價錢昂貴, 但它非常實用, 備受使朋者歡迎。一些大型離心機廠都有系列鈦臺金轉子出售。
2.轉子的zui大轉速和允許轉速:
轉子表面上所標出的速度是轉子的zui大轉速。它規定轉子在使用塑料離心管、鋁管帽、樣品的平均比重低于1.2g/ml或者按照I兌明書的要求低于某一裝載量時, 才能達到這一速度。在任何情況下, 轉子的工作速度都要低于或者zui高等于轉子的zui大速度。
轉子的允許轉速受兩種因素的制約。首先, 當離心管、管帽或者套管變動時, 轉子轉速要減小。
另一種情況是被分離樣品溶液的密度超過轉于允許離心的樣品的zui大密度(通常指1.2g/m1)。 這種情況下, 應按照下式確定實際轉速,Nzui大是轉子表面標出的轉速(即zui大轉速),N 是轉子裝入該介質時,實際允許的轉速,p是介質的實際密度, 1.2是設計轉子時選用的介質密度。轉于在出廠前, 一般都經過超速實驗。但在運行一段時間后, 由于疲勞效應. 原始的屈服強度已經減弱, 因此嚴禁在轉子允許轉速之上運轉轉子。否則, 有可能導致惡性事故的發生。