고압 이산화규소 나노균질기의 핵심 작동원리는 초고압과 강한 절단력, 공혈효과, 물살 및 충돌의 종합작용을 이용하여 마이크로미터급 또는 마이크로미터급의 이산화규소 단합체 또는 입자를 나노미터급의 균일분산체로 분쇄, 분산시키는 것이다.
워크플로우는 다음과 같습니다.
1. 가압 수송: 이산화규소 입자 (일반적으로 펄프 또는 부유액으로 미리 분산되어 있음) 가 함유된 재료는 고압 피스톤 펌프에 흡입되어 설정된 초고압력 (일반적으로 100MPa 이상, 심지어 200-300MPa 이상) 으로 증압된다.이 압력은 전체 과정의 관건적인 구동력이다.
2. 고속으로 좁은 틈을 통과한다: 압력이 증가한 후의 재료는 매우 높은 속도 (음속에 접근할 수 있음) 로 매우 정밀한 균질 밸브 (Interaction Chamber) 를 강제로 통과한다.이 균질 밸브는 일반적으로 밸브 받침대와 간격을 조절할 수 있는 밸브 심으로 구성되며, 둘 사이의 틈은 매우 작다 (마이크로미터 수준).
3. 에너지의 격렬한 방출과 혼합 작용:
강한 절단력: 재료가 좁은 틈새를 고속으로 흐를 때 거대한 속도경도로 재료층사이에 아주 강한 절단력이 생겨 이산화규소립자를 잘라내고 찢는다.
빈 구멍 효과 (Cavitation): 고압에서 갑자기 상압 또는 낮은 압력 영역 (균질 밸브 출구 후) 으로 압력을 방출합니다.
물살과 충돌: 재료가 틈새에서 고속으로 분출하여 저압강으로 들어갈 때 격렬한 물살이 발생한다.재료 흐름 내부 및 재료 흐름과 밸브 벽 사이에 맹렬한 충돌과 마찰이 발생한다.
4. 입자 파쇄와 분산: 이 세 가지 물리적 작용력 (절단, 공혈, 충돌/물살) 은 매우 짧은 시간 (밀리초 급) 과 매우 작은 공간에서 협동하여 거대한 에너지 밀도를 생성한다.이러한 에너지는 이산화규소 입자의 폴리머나 조금 더 큰 입자에 작용하여 입자 간의 밴더화력, 정전기 등의 흡인력을 극복하고 그것들을 효과적으로 파쇄하여 입경이 더 작고 분포가 더 좁은 나노입자로 분산시킨다.이와 동시에 이 과정은 분산제 (사용할 경우) 를 더욱 균일하게 신생립자의 표면에 덮어 다시 뭉치지 않도록 촉진한다.
5, 1회 또는 여러 차례 처리: 목표의 입경 분포와 안정성 요구에 따라 재료는 한 번에 균질 밸브를 통과하거나 균질 밸브를 여러 번 순환하여 최적의 나노 분산 효과를 얻을 수 있다.
