管線式納米材料分散機(jī)

一、設(shè)備名稱：

管線式納米材料分散機(jī)，納米金屬材料高剪切研磨分散機(jī)，納米分散機(jī)，立式結(jié)構(gòu)均質(zhì)分散機(jī)，超高速納米分散機(jī)

二、納米金屬材料的介紹

  納米金屬材料分散一般來(lái)說(shuō)，納米材料是指兩相顯微結(jié)構(gòu)中至少有一相的一維尺度達(dá)到納米級(jí)。納米粒子粒徑很小，表面能很大，極易團(tuán)聚此，所以如何制取納米粒子本身就是一個(gè)非常復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題，如何能夠使用納米材料均勻的穩(wěn)定的分散而不團(tuán)聚是納料技術(shù)的核心工作，納米的定義也要在納米材料以能夠?qū)崿F(xiàn)的功能，體現(xiàn)出納米效應(yīng)為蕞主要依據(jù)。

  納米顆粒團(tuán)聚分散就是采用一定的手段獲得粒子細(xì)小、粒徑分布窄、分散性好的顆粒。目前就團(tuán)聚的分散有多種分類。常用的分散方法有物理的和化學(xué)的方法，制備、儲(chǔ)運(yùn)、使用過(guò)程中納米顆粒分散方法等分類。

  分散是為了實(shí)現(xiàn)互不相溶相的分散，必須強(qiáng)力粉碎并混合其粒子。粉碎意味著必須克服表面張力的阻力來(lái)形成新表面。分散過(guò)程傳遞所需的能量，并保證兩相均質(zhì)混合。分散的*穩(wěn)定性會(huì)受到確切粒度分布及乳化劑和穩(wěn)定劑使用的影響。

三、制備過(guò)程中納米粉體團(tuán)聚的解決方法

表面改性

  采用物理和化學(xué)方法對(duì)納米顆粒進(jìn)行表面處理，有目的地改變其表面物理化學(xué)性質(zhì)，稱為表面改性。其目的是變相降低納米粉體顆粒的表面能，提高納米粉體的穩(wěn)定性。通過(guò)改性可以大大減少納米顆粒之間的團(tuán)聚。

  目前，納米粉體表面改性的方法很多，主要有包覆處理改性、沉淀反應(yīng)改性、表面化學(xué)改性、機(jī)械化學(xué)改性、高能處理改性、膠囊化改性、微乳化改性等等。

控制pH值

  根據(jù)制備納米顆粒的不同，控制不同的pH值，例如：在ZrO2超細(xì)粉制備過(guò)程中pH值控制在9-11為宜；并且對(duì)溶液進(jìn)行強(qiáng)力攪拌可提高析出凝膠的均勻性，從而減少團(tuán)聚的產(chǎn)生。

顆粒表面形成雙電層

  液體中的顆粒表面因離子的選擇性溶解、選擇性吸附或同晶置換而帶電，反號(hào)離子通過(guò)靜電吸引作用在顆粒周圍的液體中擴(kuò)散分布形成雙電層[21]。通過(guò)雙電層之間庫(kù)倫排斥作用使納米粒子之間發(fā)生團(tuán)聚的引力大大降低，從而有效地防止納米顆粒的團(tuán)聚，達(dá)到納米顆粒分散的目的。

物理法分散

  機(jī)械力分散通常被認(rèn)為是*簡(jiǎn)單的物理分散方法，它是借助外界剪切力或撞擊力能使納米粒子在介質(zhì)中分散的一中方法。在機(jī)械攪拌下納米粒子的特殊表面結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，形成有機(jī)化合物枝鏈或保護(hù)層，使得納米粒子更易分散。

  超聲波分散是降低納米粒子團(tuán)聚的有效方法。主要是基于超聲波的特殊分散性能或者超高剪切  。超聲波是頻率范圍在20~106kHz的機(jī)械波,其波速一般約為1500m/s，波長(zhǎng)為10~0.01 cm。顯然，超聲波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于分子尺寸，說(shuō)明超聲波本身不能直接對(duì)分子產(chǎn)生作用，而是通過(guò)對(duì)分子周圍環(huán)境的物理作用影響分子的，也即是利用超聲空化作用所產(chǎn)生的沖擊波和微射流所具有的粉粹作用，達(dá)到分散微粒的目的。該技術(shù)目前普遍用于液相制備納米粉體的方法中，尤其是溶膠-凝膠法。

四、高速分散機(jī)的原理

  SGN管線式納米材料分散機(jī)采用變頻調(diào)速，各種規(guī)格、運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定有力，適合各種粘度；液壓、機(jī)械兩種升降形式，升降旋轉(zhuǎn)自如，適應(yīng)各種位置；普通及防爆配置，安全可靠，操作維護(hù)簡(jiǎn)單；生產(chǎn)連續(xù)性強(qiáng)，對(duì)物料可進(jìn)行快速分散和溶解，分散效果好，生產(chǎn)效率高，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，安裝簡(jiǎn)便。針對(duì)不同物料的粘度及處理量有不同的功率及型號(hào)。

五、高速分散機(jī)的設(shè)計(jì)

  SGN管線式納米材料分散機(jī)采取直立式設(shè)計(jì)，由1-3個(gè)工作腔組成，在馬達(dá)的高速驅(qū)動(dòng)下，物料在轉(zhuǎn)子定子之間狹窄間隙中高速運(yùn)動(dòng)，形成紊流，物料受到更強(qiáng)液力剪切、離心擠壓、高速切割、撞擊和研磨等綜合作用，從而達(dá)到分散、乳化、破碎的效果。被加工的物料本身和物理性質(zhì)和工作腔的數(shù)量以及控制物料在工作腔中停留的時(shí)間決定物料粒徑的分布范圍及均化、細(xì)化的效果和產(chǎn)量大小。

六、從設(shè)備角度來(lái)分析，影響分散效果因素有以下幾點(diǎn)：

1.分散頭的形式（批次式和連續(xù)式）（連續(xù)式比批次式要好）

2.分散頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.分散頭的齒形結(jié)構(gòu)（分為初齒、中齒、細(xì)齒、超細(xì)齒、越細(xì)齒效果越好）

4.物料在分散墻體的停留時(shí)間、分散時(shí)間（可以看作同等電機(jī)，流量越小效果越好）

5.循環(huán)次數(shù)（越多效果越好，到設(shè)備的期限就不能再好了。）

線速度的計(jì)算：

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率。

剪切速率 (s-1) =      v  速率 (m/s)

g 定-轉(zhuǎn)子 間距 (m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

轉(zhuǎn)子的線速率

在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。

SGN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm

速率V=  3.14 X  D（轉(zhuǎn)子直徑）X 轉(zhuǎn)速 RPM  /   60

  所以轉(zhuǎn)速和分散頭結(jié)構(gòu)是影響分散的一個(gè)zui重要因素，超高速分散均質(zhì)分散機(jī)的高轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是zui重要的。

七、分散機(jī)的選型要點(diǎn)：

1. 首先要明確使用設(shè)備所需達(dá)到效果和目的。

2. 另外要詳細(xì)掌握了解物料的性質(zhì)。

3. 根據(jù)物料再對(duì)于分散機(jī)的攪拌器選型。

4. 再次要確定分散機(jī)的操作參數(shù)及結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。

5.再考慮分散機(jī)設(shè)備成本的同時(shí)要考慮安裝成本

八、GRS2000系列管線式納米材料分散機(jī)設(shè)備型號(hào)*表

1、表中上限處理量是指介質(zhì)為“水”的測(cè)定數(shù)據(jù)。

2、處理量取決于物料的粘度，稠度和蕞終產(chǎn)品的要求。

3、參數(shù)內(nèi)的各種型號(hào)的流量主要取決于所配置的乳化頭的精密程度而定。

4、本表的數(shù)據(jù)因技術(shù)改動(dòng)，定制而不同，正確的參數(shù)以提供的實(shí)物為準(zhǔn)。