隨著對納米材料的廣泛應(yīng)用,納米粉體材料“易團聚、難分散”的問題已顯得越來越突出,納米二氧化硅也不例外。這不但需要專用的分散設(shè)備,操作復(fù)雜,而且得到的只是二氧化硅團聚體的分散體,遠(yuǎn)非單個納米顆粒的分散體 .這是由于納米二氧化硅的顆粒極微,表面原子比率高,比表面積大,顆粒間極易通過范得華力、氫鍵以及共價鍵的作用而相互吸引,形成二次粒徑、三次粒徑,即團聚體,這些團聚體顆粒間的作用合力(范得華力、氫鍵、共價鍵之和)往往在30kJ/mol以上。而一般攪拌設(shè)備的剪切力只能達到10-20kJ/mol,所以無法使之真正“解聚”、充分分散,即使一些團聚體在外力的作用下暫時解了聚,但在外力撤除后,又會重新團聚。
為了解決納米材料的分散問題,上海依肯從2009年開始了分散技術(shù)的研究,現(xiàn)已成功研究出了一種全新的分子分散方法,能使納米材料徹底“解聚”。
1.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子產(chǎn)生的離心力作用下,物料從工作頭的上下進料區(qū)域同時從軸向吸入工作腔。
2.強勁的離心力將物料從徑向甩入定、轉(zhuǎn)子之間狹窄精密的間隙中。同時受到離心擠壓、撞擊等作用力,使物料初步分散乳化。
3.在高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子外端產(chǎn)生至少23m/s以上的線速度,zui高可至66m/s,并形成強烈的機械及液力剪切、液層摩擦、撞擊撕裂,使物料充分的分散、乳化、均質(zhì)、破碎、同時通過定子槽射出。
4.物料不斷高速地從徑向射出,在物料本身和容器壁的阻力下改變流向,與此同時在轉(zhuǎn)子區(qū)產(chǎn)生的上、下軸向抽吸力的作用下,又形成上、下兩股強烈的翻動湍流。物料經(jīng)過數(shù)次循環(huán),zui終完成分散、乳化、均質(zhì)過程。
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