이산화 규소 분말을 분산시킬 수 있는 기계는 어떤 종류인가요?

이산화 실용 분말 분산 된 어떤 종류의 기계는 무엇입니까?

표면 에너지가 높기 때문에 이산화 티타늄 (TIO₂) 분말은 반 데르 발스 힘과 수소 결합 (특히 나노 크기의 TIO)을 통해 안정적인 응집체를 쉽게 형성합니다. 직접 사용하면 광학, 촉매 및 숨겨진 특성을 감소시켜 과학적 방법을 통해 효율적인 분산이 필요합니다. 다음은 핵심 분산 원리, 특정 분산 방법 (작동 세부 사항 포함), 주요 영향 요인 및 응용 시나리오 적응의 4 가지 관점에서 티타늄 이산화 파우더 분산 솔루션을 체계적으로 소개합니다.

1. 핵심 분산 원리
이산화 티타늄 분산의 본질은 "분산 된 입자를 안정화하기 위해 응집체를 분해하는 것"이며, 두 가지 주요 문제에 대한 동시 솔루션이 필요합니다.

응집 구조 파괴 : 물리적 또는 화학적 방법은 미량의 입자/나노 스케일 응집체를 1 차 입자로 분해하기 위해 입자 간 인력 (반 데르 발스 힘, 수소 결합 및 정전기 인력)을 극복하는 데 사용됩니다.

2 차 응집 억제 : 표면 변형 또는 분산제의 첨가는 1 차 입자 표면에 "Steric 장벽"또는 "정전기 반발 층"을 생성하여 분산 된 입자가 재 흡수 및 응집되는 것을 방지합니다.

어떤 종류의 기계가 이산화탄소 분말을 분산시킬 수 있는지 아십니까?

초음파 분산은 고주파 음파 에너지 (일반적으로 인체 청각 범위를 넘어 20kHz-100kHz 주파수 범위에서)를 사용하여 물질 응집체를 분해하고 입자 또는 분자의 균일 한 분산을 달성하는 물리적 공정입니다. 핵심 원리는 액체 매체에서 음파에 의해 생성 된 "캐비테이션 효과"입니다. 이 에너지는 분산 된 물질로 옮겨져 응집체 (예 : 반 데르 발스 힘 및 수소 결합)에 결합하는 힘을 분해하여 궁극적으로 안정적인 균일 한 분산을 형성합니다.

1. 핵심 원리 : 캐비테이션 효과
초음파 분산의 본질은 "캐비테이션 효과"의 적용이며, 이는 3 단계로 나눌 수 있고 분산의 핵심 추진력입니다.

캐비테이션 버블 형성 : 고주파 음파가 액체를 통해 전파되면 주기적으로 "압축 영역"및 "희귀 값 영역"을 생성합니다. 희박한 구역 (압력이 갑자기 떨어지는 곳)에서, 액체의 작은 기포 (또는 용해 된 가스)는 빠르게 팽창하여 보이지 않는 "캐비테이션 기포"를 형성합니다.

캐비테이션 버블 붕괴 : 음파가 압박 영역 (압력이 갑자기 상승하는 곳)으로 전파 될 때, 팽창하는 캐비테이션 거품은 매우 짧은 시간 내에 (마이크로 초의 순서로) 폭력적으로 붕괴되어 (최대 5000K), 고압 (최대 1000ATM) 및 강의 마이크로 제트기 (100m/s까지)를 생성합니다.

분산 : 붕괴 된 캐비테이션 기포의 마이크로 제트는 주변 응집 입자에 강한 충격과 전단력을 발휘하여 입자 사이의 응집 구조를 직접 분해합니다. 또한, 고온 및 고압 환경은 분자간 힘을 약화시켜 분자 수준에서 균일 한 분산을 달성하는 데 도움이됩니다. II. 초음파 분산의 주요 요소
효율적인 초음파 분산을 달성하려면 다음 4 가지 주요 요소를 제어해야합니다. 다른 매개 변수 조합은 분산 효과에 직접적인 영향을 미칩니다.

요소 범주 키 매개 변수 분산에 영향을 미칩니다
초음파 시스템 주파수 (20kHz-100kHz) 저주파 (20-40kHz) : 캐비테이션 버블 붕괴 에너지는 더 강하고 거친 입자 (예 : 미량 크기 입자)를 분산시키는 데 적합합니다. 고주파 (> 40kHz) : 생성 에너지는 나노 입자 또는 민감한 시스템 (예 : 생체 분자)에 더 적합합니다.

전력 밀도 (w/cm²) 너무 낮은 전력 : 응집체 분해에 비효율적입니다. 너무 높은 전력 : 2 차 응집 (국소 과열) 또는 중간 튀김을 유발할 수 있습니다. 전력 밀도는 분산 시스템에 따라 조정되어야합니다.
분산 중간 점도 및 표면 장력 : 저급성 및 낮은 표면 장력 매체 (예 : 물 및 에탄올)는 캐비테이션에 더 쉽고 분산 효율이 더 높습니다. 고격도 미디어 (예 : 글리세롤)는 에너지 손실을 보상하기 위해 증가 된 전력이 필요합니다. 화학적 특성 (Polar/Non-Polar) : 배지는 소수성-하인류 반발로 인한 재건을 방지하기 위해 분산 상 (예 : 입자)과 우수한 호환성을 가져야합니다 (분산제가 도움을주기 위해 첨가 될 수 있음).

분산 상 : 입자 크기/형태 : 미크론 크기의 블록 입자는 더 높은 캐비테이션 에너지를 필요로한다; 나노 크기의 구형 입자는 분산하기가 더 쉽지만, 재구성 및 재 흡수를 방지하기 위해 전력을 제어해야합니다.

초기 응집 : 초기 응집 (예 : 단단한 응집체)이 더 심각할수록 분산 시간이 길거나 더 적절한 분산 방법 (거친 크러싱 후 미세 분산).
작동 조건 : 분산 시간 : 너무 짧음 : 불완전한 분산; 너무 길다 : 입자 마모 또는 중간 온도가 증가 할 수있다 (냉각 및 온도 제어가 필요함).

온도/압력 : 고온은 캐비테이션 기포 안정성을 감소시킵니다 (붕괴 에너지 감소); 높은 압력은 캐비테이션 기포 형성을 억제합니다. 작동은 일반적으로 대기압에서 수행됩니다. III. 초음파 분산의 장점과 한계

1. 핵심 장점
높은 분산 효율 : 전통적인 기계적 교반 (거시적 전단력에 의존)과 비교하여 초음파 미세 유체는 나노 스케일 골재에 작용하여 더 철저한 분산과 짧은 시간 (일반적으로 몇 분에서 수십 분까지)을 초래할 수 있습니다.
광범위한 시스템 적용 가능성 : 액체-고체 (예 : 나노 입자 분산물), 액체-액체 (예 : 유유 에멀젼과 같은 에멀젼 제조) 및 액체 가스 (예 : 물에서 용해 된 공기 준비) 시스템에 사용될 수있다.

기계적 오염 없음 : 분산 공정은 음향 에너지에 의존하며 회전 부품 (예 : 교반기)이 필요하지 않습니다. 이것은 기계적 마모로 인한 불순물 오염을 피하기 때문에 고순도 시스템 (예 : 반도체 재료 및 제약 제제)에 적합합니다.

유연한 작동 : 장비는 소형화 (실험실 프로브 유형) 또는 산업화 (파이프 라인 트로프 타입)를 사용할 수 있으며 매개 변수 (주파수, 전력)를 실시간으로 조정하여 다양한 시나리오의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 2. 주요 제한
높은 에너지 손실 : 고주파 음파는 고격도 미디어에서 빠르게 약화되어 캐비테이션 효과를 유지하기 위해 더 높은 전력이 필요하여 높은 에너지 소비를 초래합니다.

국소 과열의 위험 : 캐비테이션 기포의 붕괴로 인해 발생하는 고온을 신속하게 소산 할 수 없다면 열에 민감한 물질 (단백질 및 폴리머)의 변성 또는 분해를 일으킬 수 있습니다.

높은 장비 비용 : 산업 등급 초음파 분산 장비 (예 : 고전력 탱크 초음파 기계)의 제조 및 유지 보수 비용은 기존 혼합 장비의 것보다 높습니다.

입자 선택성 : 분산 효과는 높은 경도 및 밀도 (예 : 금속 분말)를 갖는 입자에 대해 제한 될 수 있으며, 다른 방법 (예 : 초음파와 결합 된 볼 밀링)의 사용이 필요합니다. IV. 일반적인 응용 프로그램 시나리오
고효율, 오염이없고 정확한 성능으로 인해 초음파 분산은 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.

재료 과학 : 나노 물질 제제 (예를 들어, 그래 핀을 수지로 분산시키기 위해 전도성 복합재를 생성하고, 이산화물을 코팅으로 분산시키기 위해 항균 특성을 향상시킨다);

생물 의학 : 제약 제제 (예 : 가용성 약물 입자를 나노 보스 펜션으로 분산시키기 위해 흡수 개선), 세포 분산 (세포 내 단백질/핵산의 추출, 본질적으로 "세포 수준 분산");
코팅 및 잉크 : 안료 분산 (예 : 탄소 검은 색 및 이산화 티타늄을 수지로 분산시키기 위해 코팅 박리를 방지하고 색상 균일 성을 향상시킵니다);

식품 산업 : 에멀젼 제조 (예를 들어, 나노 크기 크림을 우유로 분산시키기 위해 맛을 향상 시키거나 안정적인 프로 바이오 틱 에멀젼을 준비하여 저장 수명을 연장);
환경 관리 : 폐수 처리 (배출제 입자를 나노 규모로 분산시키기 위해 오염 물질과의 접촉 면적을 증가시키고 응집을 향상시킨다);

전자 산업 : 반도체 페이스트 준비 (예 :은 나노 입자를 칩 전도성 페이스트를 위해 유기 캐리어로 분산시키기 위해 균일 한 전도도를 보장). V. 일반적인 장비 유형

애플리케이션 시나리오에 따라 초음파 분산 장비는 주로 두 가지 범주로 나뉩니다.

프로브 유형 초음파 분산기 (침수) : 이들은 분산 시스템에 직접 침지 된 초음파 프로브 (티타늄 합금, 음파 전송)를 기반으로하여 에너지를 집중시키고 소형 실험실 샘플 배치 (예 : 10ML-1L) 또는 고소화 시스템에 적합합니다.

트로프 형 초음파 분산기 (비 침습) : 초음파 변속기는 반응 탱크의 벽에 장착되어 탱크 벽을 통해 매체로 음파를 전달합니다. 이러한 분산기는 산업적 연속 생산에 적합합니다 (예 : 최대 수백 리터의 단일 가공 부피가 포함 된 조립 라인 처리)에는 프로브 마모가 없으며 청소하기 쉽습니다.

요약하면, 초음파 분산은 캐비테이션 효과에 기초한 미세 분산 기술이다. 그것의 핵심 가치는 전통적인 방법으로 다루기가 어렵다는 나노 발광 및 고순도 분산의 도전을 해결하는 데 있습니다. 재료, 제약 및 식품 산업에서 필수 불가결 한 핵심 과정이되었습니다.