一、設備名稱：

管線式納米材料分散機，納米金屬材料高剪切研磨分散機，納米分散機，立式結構均質分散機，超高速納米分散機

二、納米金屬材料的介紹

  納米金屬材料分散一般來說，納米材料是指兩相顯微結構中至少有一相的一維尺度達到納米級。納米粒子粒徑很小，表面能很大，極易團聚此，所以如何制取納米粒子本身就是一個非常復雜的技術問題，如何能夠使用納米材料均勻的穩定的分散而不團聚是納料技術的核心工作，納米的定義也要在納米材料以能夠實現的功能，體現出納米效應為蕞主要依據。

  納米顆粒團聚分散就是采用一定的手段獲得粒子細小、粒徑分布窄、分散性好的顆粒。目前就團聚的分散有多種分類。常用的分散方法有物理的和化學的方法，制備、儲運、使用過程中納米顆粒分散方法等分類。

  分散是為了實現互不相溶相的分散，必須強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形成新表面。分散過程傳遞所需的能量，并保證兩相均質混合。分散的*穩定性會受到確切粒度分布及乳化劑和穩定劑使用的影響。

三、制備過程中納米粉體團聚的解決方法

表面改性

  采用物理和化學方法對納米顆粒進行表面處理，有目的地改變其表面物理化學性質，稱為表面改性。其目的是變相降低納米粉體顆粒的表面能，提高納米粉體的穩定性。通過改性可以大大減少納米顆粒之間的團聚。

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

控制pH值

  根據制備納米顆粒的不同，控制不同的pH值，例如：在ZrO2超細粉制備過程中pH值控制在9-11為宜；并且對溶液進行強力攪拌可提高析出凝膠的均勻性，從而減少團聚的產生。

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，反號離子通過靜電吸引作用在顆粒周圍的液體中擴散分布形成雙電層[21]。通過雙電層之間庫倫排斥作用使納米粒子之間發生團聚的引力大大降低，從而有效地防止納米顆粒的團聚，達到納米顆粒分散的目的。

物理法分散

  機械力分散通常被認為是*簡單的物理分散方法，它是借助外界剪切力或撞擊力能使納米粒子在介質中分散的一中方法。在機械攪拌下納米粒子的特殊表面結構容易產生化學反應，形成有機化合物枝鏈或保護層，使得納米粒子更易分散。

  超聲波分散是降低納米粒子團聚的有效方法。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的機械波,其波速一般約為1500m/s，波長為10~0.01 cm。顯然，超聲波的波長遠大于分子尺寸，說明超聲波本身不能直接對分子產生作用，而是通過對分子周圍環境的物理作用影響分子的，也即是利用超聲空化作用所產生的沖擊波和微射流所具有的粉粹作用，達到分散微粒的目的。該技術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、高速分散機的原理

  SGN管線式納米材料分散機采用變頻調速，各種規格、運轉穩定有力，適合各種粘度；液壓、機械兩種升降形式，升降旋轉自如，適應各種位置；普通及防爆配置，安全可靠，操作維護簡單；生產連續性強，對物料可進行快速分散和溶解，分散效果好，生產效率高，運轉平穩，安裝簡便。針對不同物料的粘度及處理量有不同的功率及型號。

 

 

 

五、高速分散機的設計

  SGN管線式納米材料分散機采取直立式設計，由1-3個工作腔組成，在馬達的高速驅動下，物料在轉子定子之間狹窄間隙中高速運動，形成紊流，物料受到更強液力剪切、離心擠壓、高速切割、撞擊和研磨等綜合作用，從而達到分散、乳化、破碎的效果。被加工的物料本身和物理性質和工作腔的數量以及控制物料在工作腔中停留的時間決定物料粒徑的分布范圍及均化、細化的效果和產量大小。

 

 

六、從設備角度來分析，影響分散效果因素有以下幾點：

1.分散頭的形式（批次式和連續式）（連續式比批次式要好）

2.分散頭的剪切速率，（越大效果越好）

3.分散頭的齒形結構（分為初齒、中齒、細齒、超細齒、越細齒效果越好）

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

5.循環次數（越多效果越好，到設備的期限就不能再好了。）

線速度的計算：

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對速率。

剪切速率 (s-1) =      v  速率 (m/s)

g 定-轉子 間距 (m)

 

由上可知，剪切速率取決于以下因素：

轉子的線速率

在這種請況下兩表面間的距離為轉子-定子 間距。

SGN 定-轉子的間距范圍為 0.2 ~ 0.4 mm

 

速率V=  3.14 X  D（轉子直徑）X 轉速 RPM  /   60

  所以轉速和分散頭結構是影響分散的一個zui重要因素，超高速分散均質分散機的高轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是zui重要的。

 

七、分散機的選型要點：

1. 首先要明確使用設備所需達到效果和目的。

2. 另外要詳細掌握了解物料的性質。

3. 根據物料再對于分散機的攪拌器選型。

4. 再次要確定分散機的操作參數及結構的設計。

5.再考慮分散機設備成本的同時要考慮安裝成本

 

八、GRS2000系列管線式納米材料分散機設備型號*表

       1、表中上限處理量是指介質為“水”的測定數據。

2、處理量取決于物料的粘度，稠度和蕞終產品的要求。

3、參數內的各種型號的流量主要取決于所配置的乳化頭的精密程度而定。

4、本表的數據因技術改動，定制而不同，正確的參數以提供的實物為準。