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Shanghai Sijun Machinery Equipment Co., Ltd
ナノスケール分散機の構造原理
日付：2025-07-16読み：1
ナノスケール分散機の構造原理は主に高速機械せん断と超音波キャビテーションの2つのコア技術に基づいており、それぞれ異なるコア構造と作用機構に対応している：
一、機械せん断型分散機
1、コア構造
高速ロータ-ステータシステムから構成され、ロータは通常3段鋸歯状分散ディスクまたは研磨ヘッドを備え、ステータは調整可能な隙間の溝構造として設計されている。ロータ（最高回転数14000 rpm）をモータで駆動することにより、0.2〜0.3 mmの狭い間隙内に強いせん断力（せん断速度200000 S⁻）を形成する。材料は回転子と固定子の間でせん断、遠心押出及び液層摩擦の三重作用を経験し、粒子の粗さから細さまでの段階的な破砕を実現した。
2、作用機序
せん断破砕：高速回転する分散盤は乱流領域を発生し、機械力によって粒子凝集物を直接破壊する、
鄒逐次精密化：三級分散盤において、第一級は大粒子を粉砕し、第二級はミクロン級まで精密化し、第三級はナノ級分散を完成する；
鄒エネルギー伝達鄒：精密間隙制御により、エネルギー伝達効率をより大きくし、粒子と媒質が十分に接触することを確保する。
二、超音波分散機
1、コア構造
コアは鄒超音波トランスデューサであり、28-132 kHz高周波振動波を発生でき、一部の設備はマイクロ流体通路を集積し、超音波発生器と温度制御モジュールを結合する。
2、作用機序
鄒キャビテーション効果：高周波振動は液体中に微小気泡を形成し、気泡崩壊の瞬間に局所高圧（1000 atmに達することができる）と微小噴流を発生し、強力にナノ凝集体を分離する；
鄒音流混合鄒：超音波は流体の渦形成を推進し、粒子と媒質の混合均一性を増強する、
鄒マイクロ流体協同鄒：マイクロチャネル内で、キャビテーション気泡と粒子が高周波衝突し、高効率ナノ乳化を実現する。
三、複合型設計革新
一部の設備は2種類の技術を融合する：
鄒1、機械-超音波複合鄒：例えばグラフェン分散機、高速せん断によりグラファイト層を解離し、更に超音波キャビテーションにより単層グラフェンに細分化する、
鄒2、振動分散補助鄒：三次元高周波振動装置は研磨ボール衝撃粒子を駆動し、分散剤と結合して再凝集を防止するために被覆する。
四、重要構造の最適化
1、材質選択：転定子は316 Lステンレス鋼またはセラミックス材質を採用し、耐食性でGMP基準を満たす。
2、間隙調整：固定子はロータとの間隔を正確に調整でき、異なる粘度材料の分散需要に適応できる、
3、密封設計：両端面機械密封による漏洩防止、オンライン洗浄及び滅菌をサポートする。
このような構造設計はエネルギー密度と作用精度に焦点を当てることにより、ナノ粒子の高効率解凝集と安定分散を実現し、新材料、生物医薬などの分野に広く応用されている。
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