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纳米无机材料多层超高速分散机

简要描述:

纳米无(wu)机(ji)(ji)材料(liao)多层超高(gao)(gao)(gao)速(su)分(fen)(fen)散(san)机(ji)(ji),传(chuan)统的高(gao)(gao)(gao)速(su)分(fen)(fen)散(san)机(ji)(ji)(转速(su)2930转)也即是(shi)高(gao)(gao)(gao)速(su)搅(jiao)拌机(ji)(ji),是(shi)将搅(jiao)拌机(ji)(ji)插(cha)入罐中(zhong)(zhong)对(dui)物(wu)料(liao)进(jin)(jin)行(xing)高(gao)(gao)(gao)速(su)搅(jiao)拌,由于这只是(shi)一个局部的搅(jiao)拌,剪(jian)切中(zhong)(zhong)作用力弱、对(dui)物(wu)料(liao)的剪(jian)切频率少,因此常(chang)会(hui)抱团、分(fen)(fen)层、分(fen)(fen)散(san)不(bu)均,影(ying)响产品(pin)(pin)品(pin)(pin)质及(ji)性能,而(er)上海(hai)思峻高(gao)(gao)(gao)速(su)纳米分(fen)(fen)散(san)机(ji)(ji)​是(shi)将物(wu)料(liao)进(jin)(jin)行(xing)一个全局chong分(fen)(fen)的混合分(fen)(fen)散(san)剪(jian)切,物(wu)料(liao)从(cong)储料(liao)罐中(zhong)(zhong)进(jin)(jin)入到工作腔体进(jin)(jin)行(xing)360度高(gao)(gao)(gao)频次的剪(jian)切、分(fen)(fen)散(san)、撞击(ji)、摩擦,因此物(wu)料(liao)更(geng)细、稳定。

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纳米无机材料多层超高速分散机

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纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材(cai)料(liao)(liao)指(zhi)的(de)(de)(de)是纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)结构按一(yi)定方式(shi)堆积或(huo)一(yi)定基体(ti)(ti)中(zhong)分散形成的(de)(de)(de)宏观(guan)(guan)材(cai)料(liao)(liao)。纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)结构为至少(shao)一(yi)维(wei)尺(chi)寸在1~100nm 区域的(de)(de)(de)结构,它包括纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)、纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)纤维(wei)、纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)薄膜、纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)块状和纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)晶等(deng)。纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)又称超微(wei)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi),统指(zhi)1~ 100nm 的(de)(de)(de)细微(wei)颗(ke)粒(li)(li)(结晶的(de)(de)(de)或(huo)非结晶的(de)(de)(de))。纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)既(ji)不同于微(wei)观(guan)(guan)原子(zi)(zi)(zi)、分子(zi)(zi)(zi)团簇,又不同于宏观(guan)(guan)体(ti)(ti)相(xiang)材(cai)料(liao)(liao),是一(yi)种介于宏观(guan)(guan)固(gu)体(ti)(ti)和分子(zi)(zi)(zi)间(jian)的(de)(de)(de)亚稳中(zhong)间(jian)态(tai)物质(zhi)。当粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)尺(chi)寸进入(ru)纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)数(shu)量(liang)(liang)级(1~100nm)时,由于纳(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)粒(li)(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)表面(mian)原子(zi)(zi)(zi)与(yu)体(ti)(ti)相(xiang)总原子(zi)(zi)(zi)数(shu)之比随(sui)粒(li)(li)径尺(chi)寸的(de)(de)(de)减少(shao)而(er)急剧(ju)增大,使其(qi)显示出强烈(lie)的(de)(de)(de)体(ti)(ti)积效(xiao)应、量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)效(xiao)应、表面(mian)效(xiao)应和宏观(guan)(guan)量(liang)(liang)子(zi)(zi)(zi)隧(sui)道效(xiao)应。

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纳米材料分类

包括纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)块状材料(liao)和纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)复(fu)合(he)(he)材料(liao)。从物质的类别(bie)来分,可分为金属纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材料(liao)、无机(ji)氧化物纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材料(liao)、无机(ji)半导体纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材料(liao)和有机(ji)小(xiao)分子和聚(ju)合(he)(he)物纳(na)(na)(na)米(mi)(mi)(mi)(mi)材料(liao)。

无机纳米材料的分散难点

纳(na)米产品(pin)在工业上应用是一个难题(ti),特(te)别是将(jiang)(jiang)功能性纳(na)米材料粉末分散(san)在中(zhong)高(gao)粘度的(de)介质中(zhong),如果用普(pu)通高(gao)剪切(qie)分散(san)设备去(qu)分散(san),需(xu)要超长时间的(de)分散(san),而长时间的(de)分散(san)会导致发(fa)热、结皮(pi)、老化,后(hou)分散(san)的(de)均匀度还不能令人满意。工程技术人员(yuan)针对(dui)这种工况,创新设计,充分根据流体特(te)性,将(jiang)(jiang)纳(na)米材料得到有(you)效的(de)分散(san)。 

一(yi)般(ban)(ban)来说,纳(na)(na)米(mi)颗(ke)粒(li)在(zai)溶(rong)剂(ji)中的分散过程(cheng)一(yi)般(ban)(ban)包(bao)括(kuo)三个阶段,即纳(na)(na)米(mi)颗(ke)粒(li)表面(mian)的润(run)(run) 湿(shi)(shi)、机(ji)械分散、分散稳(wen)定(ding)。纳(na)(na)米(mi)颗(ke)粒(li)与溶(rong)剂(ji)之(zhi)间的润(run)(run)湿(shi)(shi)过程(cheng)主要取决于纳(na)(na)米(mi)颗(ke)粒(li)和溶(rong)剂(ji) 本身的性质(zhi),良好(hao)的润(run)(run)湿(shi)(shi)性是实现纳(na)(na)米(mi)粒(li)子(zi)(zi)在(zai)溶(rong)剂(ji)中稳(wen)定(ding)分散的前(qian)提条件。要实现纳(na)(na)米(mi) 粒(li)子(zi)(zi)的稳(wen)定(ding)分散,除了要求两者之(zhi)间有(you)良好(hao)的润(run)(run)湿(shi)(shi)性之(zhi)外,机(ji)械分散也是一(yi)个重(zhong)要因素(su)。 机(ji)械分散在(zai)纳(na)(na)米(mi)粒(li)子(zi)(zi)分散过程(cheng)中除了将团聚(ju)体解(jie)聚(ju)之(zhi)外,更重(zhong)要的是它通过纳(na)(na)米(mi)粒(li)子(zi)(zi)结 构的变化产(chan)生新的界面(mian),促(cu)进润(run)(run)湿(shi)(shi)、吸附等表面(mian)反应的进行。

传统的(de)高速(su)分(fen)(fen)散(san)(san)机(ji)(转(zhuan)速(su)2930转(zhuan))也即是高速(su)搅拌机(ji),是将(jiang)搅拌机(ji)插入罐中对物(wu)(wu)料(liao)(liao)进(jin)(jin)行高速(su)搅拌,由于这只(zhi)是一个(ge)局部的(de)搅拌,剪(jian)切(qie)(qie)中作用力弱、对物(wu)(wu)料(liao)(liao)的(de)剪(jian)切(qie)(qie)频(pin)率少,因此常会(hui)抱团(tuan)、分(fen)(fen)层、分(fen)(fen)散(san)(san)不均,影响产品(pin)品(pin)质及(ji)性能,而上海思峻高速(su)纳米(mi)分(fen)(fen)散(san)(san)机(ji)​是将(jiang)物(wu)(wu)料(liao)(liao)进(jin)(jin)行一个(ge)全局chong分(fen)(fen)的(de)混合分(fen)(fen)散(san)(san)剪(jian)切(qie)(qie),物(wu)(wu)料(liao)(liao)从(cong)储料(liao)(liao)罐中进(jin)(jin)入到工(gong)作腔(qiang)体(ti)进(jin)(jin)行360度(du)高频(pin)次的(de)剪(jian)切(qie)(qie)、分(fen)(fen)散(san)(san)、撞(zhuang)击、摩擦(ca),因此物(wu)(wu)料(liao)(liao)更(geng)细、分(fen)(fen)散(san)(san)稳定性更(geng)好(hao)。当然还有(you)(you)设备加工(gong)经度(du)、物(wu)(wu)料(liao)(liao)粘稠(chou)度(du)、物(wu)(wu)料(liao)(liao)原始(shi)粒径、温度(du)、是否有(you)(you)添加剂等众多影响因素。 

从设备角度分析,影响分散结果的因素有以下几点:

1 分(fen)散头的(de)形(xing)式(shi)(批次式(shi)和连续(xu)(xu)式(shi))(连续(xu)(xu)式(shi)比(bi)批次好)

2 分散头的剪切速率  (越(yue)大,效果越(yue)好)

3 分散(san)头的齿(chi)形(xing)结构(分为(wei)初齿(chi),中齿(chi),细(xi)(xi)齿(chi),超(chao)细(xi)(xi)齿(chi),约细(xi)(xi)齿(chi)效果(guo)越好)

4 物料在分(fen)散(san)(san)腔体的停留时(shi)间(jian),分(fen)散(san)(san)时(shi)间(jian)(可(ke)以看作同等的电机(ji),流量(liang)越(yue)小,效(xiao)果越(yue)好)

5 循环次(ci)数(shu)(越(yue)多,效果越(yue)好,到设(she)备(bei)的期限,就(jiu)不能再好)

 管(guan)线式高(gao)(gao)剪(jian)切分散机(ji)(ji)就(jiu)是高(gao)(gao)效、快速(su)、均匀(yun)地将一(yi)个(ge)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)或多个(ge)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(液(ye)(ye)体(ti)(ti)、固(gu)体(ti)(ti)、气(qi)体(ti)(ti))进(jin)入(ru)到另一(yi)互不(bu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)溶的(de)(de)(de)连续相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(通常液(ye)(ye)体(ti)(ti))的(de)(de)(de)过程(cheng)。而(er)在(zai)通常情 况(kuang)下(xia)各(ge)个(ge)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)是互不(bu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)溶的(de)(de)(de)。当外部(bu)能(neng)量输入(ru)时,两(liang)种物料(liao)重组(zu)成(cheng)为均一(yi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)。由于转(zhuan)子高(gao)(gao)速(su)旋转(zhuan)所产生(sheng)的(de)(de)(de)高(gao)(gao)切线速(su)度和高(gao)(gao)频机(ji)(ji)械(xie)效应带来(lai)的(de)(de)(de)强劲动(dong)能(neng),使物料(liao)在(zai)定、转(zhuan)子狭窄的(de)(de)(de)间隙中受(shou)到强烈的(de)(de)(de)机(ji)(ji)械(xie)及(ji)液(ye)(ye)力剪(jian)切、离心(xin)挤(ji)压、液(ye)(ye)层摩擦、撞(zhuang)击撕(si)裂和湍(tuan)流等综合作(zuo)用(yong),形成(cheng)悬浮液(ye)(ye)(固(gu)/液(ye)(ye))泡沫(气(qi)体(ti)(ti)/液(ye)(ye)体(ti)(ti))。从而(er)使不(bu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)溶的(de)(de)(de)固(gu)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、液(ye)(ye)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)、气(qi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)应成(cheng)熟工(gong)艺(yi)和适量添加剂的(de)(de)(de)共同作(zuo)用(yong)下(xia),瞬间均匀(yun)精细的(de)(de)(de)分散乳化,经过高(gao)(gao)频的(de)(de)(de)循环往复,终(zhong)得到稳定的(de)(de)(de)高(gao)(gao)品质产品。


三层连续管线式高剪切分散机,主要应用于处理大量乳液和生成超细悬乳液。由于同时用三个工作头(转子和定子)进行处理,可获得很窄的粒径分布,获得更小的液滴和颗粒,因而生成的混合液的稳定性更好。分散头容易更换,适合于各种不同的应用。不同的机器都有相同的转速和剪切率,这样便于规模扩产。

 

GMSD2000纳米超高速分散机参数表

型号

流量L/H

转速rpm

线速度(du)m/s

功率(lv)kw

入/出口连接DN

GMSD2000/4

300

18000

51

4

DN25/DN15

GMSD2000/5

1000

13500

51

11

DN40/DN32

GMSD2000/10

2000

9260

51

22

DN80/DN65

GMSD2000/20

5000

3664

51

37

DN80/DN65

GMSD2000/30

8000

1825

51

55

DN150/DN125

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