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Shanghai Sijun Machinery Equipment Co., Ltd
나노급 분산기의 구조 원리
날짜:2025-07-16읽기 :3
나노급 분산기의 구조 원리는 주로 고속 기계 절단과 초음파 공화 두 가지 핵심 기술에 기초하며, 각각 다른 핵심 구조와 작용 메커니즘에 대응한다:
1. 기계 절단형 분산기
1. 핵심 구조
고속 로터-고정자 시스템으로 구성되어 있으며, 로터는 일반적으로 3단 톱니 모양의 분산판이나 맷돌을 갖추고 있으며, 고정자는 간극을 조절할 수 있는 노치 구조로 설계되어 있다.모터 구동 로터(최고 회전 속도 14000rpm)를 통해 0.2~0.3mm의 좁은 간격 내에서 매우 강한 절단력(절단 속도 200000S⁻¹)을 형성합니다.재료는 회전자와 정자 사이에서 절단, 원심 압출 및 액층 마찰의 3중 작용을 거쳐 입자가 굵기에서 가늘기까지의 단계별 파쇄를 실현한다.
2. 작용 메커니즘
절단파쇄: 고속으로 회전하는 분산판은 여류구역을 생성하여 기계력을 통해 과립중합물을 직접 파괴한다.
단계별로 세분화: 3급 분산 디스크, 1급 파쇄 큰 입자, 2급 파쇄 마이크로미터급, 3급 나노미터급 분산 완료;
에너지 전달: 정밀 간격 제어를 통해 에너지 전달 효율을 더욱 극대화하고 입자와 매체의 충분한 접촉을 확보한다.
2. 초음파 분산기
1. 핵심 구조
핵심은 초음파 에너지 교환기이며, 28~132kHz의 고주파 진동파를 발생시킬 수 있으며, 일부 설비는 마이크로 유체 채널을 통합하여 초음파 발생기와 온도 제어 모듈을 결합한다.
2. 작용 메커니즘
공화효과: 고주파 진동은 액체에서 미세 기포를 형성하고, 기포가 붕괴하는 순간 국부 고압 (1000atm에 달함) 과 미세 사류를 발생시켜 나노 폴리머를 강력하게 박리한다;
음류 혼합: 초음파는 유체가 와류를 형성하도록 추진하여 입자와 매체의 혼합 균일성을 강화한다;
마이크로 유체 협동: 마이크로 채널 내에서 공화 기포와 입자 고주파 충돌로 고효율 나노 유화를 실현한다.
3. 복합형 디자인 혁신
일부 장치는 두 가지 기술을 통합합니다.
1. 기계-초음파 복합: 예를 들면 그래핀 분산기는 고속 절단을 통해 그래핀층을 분리한 후 초음파 공화를 거쳐 단층 그래핀으로 세분화한다;
2. 진동 분산 보조: 3차원 고주파 진동 장치 구동 연마구 충격 입자, 분산제 포복과 결합하여 재결합을 방지한다.
4. 핵심 구조 최적화
1. 재질 선택: 전정자는 316L 스테인리스강 또는 도자기 재질을 사용하여 부식에 강하고 GMP 표준을 만족시킨다;
2. 간극 조절: 고정자는 회전자와의 간격을 정확하게 조정하여 서로 다른 점도 재료의 분산 수요에 적응할 수 있다;
3. 밀봉 설계: 양단면 기계 밀봉은 누출을 방지하고 온라인 세척 및 멸균을 지원한다.
이러한 구조 설계는 에너지 밀도와 작용 정밀도에 초점을 맞추어 나노 입자의 고효율 해체와 안정적인 분산을 실현하여 신소재, 생물의약 등 분야에 널리 응용된다.
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