Princípio estrutural de um dispersor de nanoescala

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Datas:2025-07-16Leia:1

O princípio estrutural da dispersora de nanoescala baseia-se principalmente em duas principais tecnologias de corte mecânico de alta velocidade e cavitação por ultra-som, correspondendo a diferentes estruturas e mecanismos de ação do núcleo:

I. Máquina de corte mecânica

1 – Estrutura central

Composto por um sistema de rotor-stator de alta velocidade, o rotor é geralmente equipado com um disco de dispersão serrado de três níveis ou uma cabeça de moagem, com o stator projetado como uma estrutura de ranura com espaços ajustáveis. Através de um rotor motorizado (velocidade máxima de até 14.000 rpm), uma força de corte extremamente forte é formada em um espaço estreito de 0,2-0,3 mm (velocidade de corte de até 200.000 S-1). O material passa por corte, extrusão centrífuga e atrito líquido entre o rotor e o estátor, o que permite que as partículas sejam quebradas gradualmente de grossura a fina.

2. mecanismo de ação.

Corte de ruptura: o disco disperso de rotação de alta velocidade produz uma zona turbulenta que destrói diretamente as partículas através da força mecânica;

Refinação gradual: no disco de dispersão de três estágios, o primeiro estágio quebra as partículas grandes, o segundo estágio refina para o nível de mícrons, o terceiro estágio conclui a dispersão de nanoescala;

Transferência de energia: Aumentar a eficiência da transferência de energia através do controle de intervalo de precisão para garantir o contato completo das partículas com o meio.

II. Dispersor de ultra-som

1 – Estrutura central

O núcleo é um transductor de energia de ultra-som que pode gerar ondas de vibração de alta frequência de 28-132kHz, com alguns equipamentos integrando canais de microfluidos, combinando um gerador de ultra-som com um módulo de controle de temperatura.

2. mecanismo de ação.

Efeito de cavitação: vibrações de alta frequência formam micro-bolhas no líquido, o colapso da bolha instantaneamente produz alta pressão local (até 1.000 atm) e microjatos, removendo fortemente os nanoagrupamentos;

Mistura de fluxo sonoro: ultra-som impulsiona a formação de fluidos como turbulências, melhorando a uniformidade da mistura de partículas e meios;

Sinergia de microfluidos: dentro do microcanal, as bolhas de cavidade colidem com as partículas em alta frequência para obter uma nanoemulsão eficiente.

Inovação em design composto

Alguns equipamentos combinam dois tipos de tecnologia:

1, composto mecânico-ultra-sônico: como a dispersora de grafeno, através de corte de alta velocidade para descascar a camada de grafeno, e depois por evaporação ultrasônica para refinar o grafeno de camada única;

2, auxílio à dispersão de vibração: dispositivo de vibração de alta frequência tridimensional impulsiona as partículas de choque da bola de moagem, em combinação com a cobertura de dispersor para evitar a reunião.

Otimização estrutural crítica

1, seleção de material: o transformador usa aço inoxidável 316L ou cerâmica, resistente à corrosão e cumpre os padrões GMP;

2, ajuste do espaço: o estátor pode ajustar com precisão o espaço do rotor para se adaptar às necessidades de dispersão de diferentes materiais de viscosidade;

3, design de vedação: vedação mecânica de duas extremidades para evitar vazamentos, suporte à limpeza e esterilização on-line.

Esses projetos estruturais focam a densidade de energia e a precisão do efeito para alcançar a reunião e a dispersão estável de nanopartículas de alta eficiência e são amplamente usados em novos materiais, biomedicina e outras áreas.

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