纳米材料固液分散稳定方法  招商

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纳米材料在液相中受到范德华力、液桥力等引力的作用，极易形成难以分散的软团聚体；在干燥过程中，由于液体表面张力作用，纳米颗粒形成硬团聚体。同时，纳米材料粒径小，易与溶液中的水形成氢键，工业化生产分离设备投资高、生产效率低。因此，纳米材料工业生产的关键技术之一是如何解决纳米材料固液分离效率低、干燥过程团聚的问题。

纳米粒子的颗粒细小，比表面积很大，表面能很高，且配位比重不足，使它在水溶液中易于团聚。传统而言，粒子的尺寸越小，则粒子间吸引能量越强，及粒子的聚集效应越大；故未经有效表面改性的粒子，所得的效果仅短暂粉碎分散，瞬间即自行再团聚与聚集作用。

纳米材料的分散十分困难，普通的分散设备不具备冷却的功能，无法使分散后的纳米材料稳定，且剪切范围小，使材料分散的不均匀，无法达到纳米材料的生产要求。

超高速分散机的高的转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是重要的。根据一些行业特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基础上又开发出ERX2000超高速分散机。其剪切速率可以超过200.00 rpm，转子的速度可以达到66m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强粒经分布更窄。由于能量密度极高,无需其他辅助分散设备。

影响分散乳化均质结果的因素有以下几点

1 分散头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次好）

2 分散头的剪切速率 （越大，效果越好）

3 分散头的齿形结构（分为初齿，中齿，细齿，超细齿，约细齿效果越好）

4 物料在分散墙体的停留时间，乳化分散时间（可以看作同等的电机，流量越小，效果越好）

5 循环次数（越多，效果越好，到设备的期限，就不能再好）

线速度的计算

剪切速率的定义是两表面之间液体层的相对速率。

– 剪切速率 (s-1) = v 速率 (m/s) 
g 定-转子 间距 (m)

由上可知，剪切速率取决于以下因素：

– 转子的线速率

– 在这种请况下两表面间的距离为转子-定子 间距。 
IKN 定-转子的间距范围为 0.2 ~ 0.4 mm

速率V= 3.14 X D（转子直径）X 转速 RPM / 60

纳米材料固液分散稳定方法

管线式高剪切工作过程

4  或者在在第二组转子离心力的作用下，进入第二个 定、转子工作区；再一次经过定、转子多层、密集、均匀剪切作用后，从径向喷射出来，在第三组转子离心力的作用下， 进入第三组定、转子工作区，完成分散、乳化、均质等工艺过程。经过三组定、转子依次处理后，使物料在*时间内得到均匀的处理，最终完成分散、乳化、均质过程。

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