Das kryogene Mahlen ist ein Verfahren, das in verschiedenen Fertigungsindustrien und in der Biologie verwendet wird. Dieses auch als Gefriermahlen oder Gefriermahlen bezeichnete Verfahren wird verwendet, um weiche oder flexible Substanzen zu verarbeiten, indem die Temperatur des Materials gesenkt und das Material anschließend in kleinere Partikel zerkleinert wird. Mit diesem Verfahren können bei Raumtemperatur zu weiche oder zu flexible Stoffe für die Verarbeitung gehärtet werden.
Bei diesem Verfahren werden flüssiger Stickstoff, flüssiges Argon oder flüssiges Kohlendioxid verwendet, um die zum Aushärten der zu bearbeitenden Stoffe notwendigen niedrigen Temperaturen zu erreichen. Diese unterkühlenden Flüssigkeiten, die im Fall von flüssigem Stickstoff Temperaturen von minus 324.4 Grad Fahrenheit (etwa minus 198 Grad Celsius) erreichen, können die meisten Materialien bei Kontakt gefrieren. In einer kontrollierten Umgebung kann die Temperatur des zu bearbeitenden Materials so reguliert werden, dass selbst die weichsten Materialien mit kryogenen Schleifgeräten verarbeitet werden können.
Die zur kryogenen Verarbeitung und Vermahlung eingesetzten Geräte müssen den extremen Prozesstemperaturen standhalten. Aus diesem Grund verwenden typische kryogene Schleifgeräte das Design mit einem einzigen beweglichen Teil, wodurch das Risiko eines Geräteausfalls verringert wird. Bei dieser Art von Ausrüstung wird ein Elektromagnet verwendet, um das Mahlmedium im Inneren des Fläschchens zu bewegen.
Kryomahlen fällt ebenfalls unter die Überschrift kryogenes Mahlen, obwohl der verwendete Prozess und die verwendeten Geräte etwas anders sind. Bei dieser Form des kryogenen Mahlens werden die Materialien mit einer Aufschlämmung aus flüssigem Argon oder flüssigem Stickstoff gekühlt, um die für den Prozess erforderlichen kryogenen Temperaturen zu erreichen. Für den Mahlprozess wird jedoch eine konventionelle mechanische Mahlausrüstung verwendet, anstatt die Konstruktion eines einzelnen beweglichen Teils einer typischen kryogenen Mahlausrüstung.
Das Verfahren des kryogenen Mahlens wird regelmäßig in verschiedenen Fertigungsindustrien verwendet. Mit dieser Methode zur Verarbeitung von Thermoplasten und ähnlichen Stoffen können Hersteller aus diesen Materialien feine Pulver oder Partikel herstellen. Diese Aufgabe wäre mit herkömmlichen Schleifgeräten nicht möglich, da die weichen und flexiblen Materialien die Schleifgeräte schnell verstopfen würden, wenn das Material weiter erweicht und an der Schleifmaschine haftet.
Die Fähigkeit der in diesem Verfahren verwendeten unterkühlenden Flüssigkeiten, weiche Materialien zu härten, macht das kryogene Mahlen zu einer idealen Wahl für Biologen, die Gewebeproben von Pflanzen und Tieren untersuchen möchten. Mit dem kryogenen Mahlprozess und den tiefen Temperaturen, die im Zentrum der Operation stehen, können Biologen sogar Nukleinsäuren aus Gewebeproben extrahieren. Für dieses Verfahren sind während des Extraktionsprozesses Temperaturen von minus-80 Grad Fahrenheit (etwa 26.6 Grad Celsius) erforderlich. Diese Temperatur fällt gut in den Bereich der normalen Betriebstemperatur der kryogenen Mahlanlage.