管线式纳米材料分散机

一、设备名称：

管线式纳米材料分散机，纳米金属材料高剪切研磨分散机，纳米分散机，立式结构均质分散机，超高速纳米分散机

二、纳米金属材料的介绍

  纳米金属材料分散一般来说，纳米材料是指两相显微结构中至少有一相的一维尺度达到纳米级。纳米粒子粒径很小，表面能很大，极易团聚此，所以如何制取纳米粒子本身就是一个非常复杂的技术问题，如何能够使用纳米材料均匀的稳定的分散而不团聚是纳料技术的核心工作，纳米的定义也要在纳米材料以能够实现的功能，体现出纳米效应为蕞主要依据。

  纳米颗粒团聚分散就是采用一定的手段获得粒子细小、粒径分布窄、分散性好的颗粒。目前就团聚的分散有多种分类。常用的分散方法有物理的和化学的方法，制备、储运、使用过程中纳米颗粒分散方法等分类。

  分散是为了实现互不相溶相的分散，必须强力粉碎并混合其粒子。粉碎意味着必须克服表面张力的阻力来形成新表面。分散过程传递所需的能量，并保证两相均质混合。分散的稳定性会受到确切粒度分布及乳化剂和稳定剂使用的影响。

三、制备过程中纳米粉体团聚的解决方法

表面改性

  采用物理和化学方法对纳米颗粒进行表面处理，有目的地改变其表面物理化学性质，称为表面改性。其目的是变相降低纳米粉体颗粒的表面能，提高纳米粉体的稳定性。通过改性可以大大减少纳米颗粒之间的团聚。

  目前，纳米粉体表面改性的方法很多，主要有包覆处理改性、沉淀反应改性、表面化学改性、机械化学改性、高能处理改性、胶囊化改性、微乳化改性等等。

控制pH值

  根据制备纳米颗粒的不同，控制不同的pH值，例如：在ZrO2超细粉制备过程中pH值控制在9-11为宜；并且对溶液进行强力搅拌可提高析出凝胶的均匀性，从而减少团聚的产生。

颗粒表面形成双电层

  液体中的颗粒表面因离子的选择性溶解、选择性吸附或同晶置换而带电，反号离子通过静电吸引作用在颗粒周围的液体中扩散分布形成双电层[21]。通过双电层之间库伦排斥作用使纳米粒子之间发生团聚的引力大大降低，从而有效地防止纳米颗粒的团聚，达到纳米颗粒分散的目的。

物理法分散

  机械力分散通常被认为是简单的物理分散方法，它是借助外界剪切力或撞击力能使纳米粒子在介质中分散的一中方法。在机械搅拌下纳米粒子的特殊表面结构容易产生化学反应，形成有机化合物枝链或保护层，使得纳米粒子更易分散。

  超声波分散是降低纳米粒子团聚的有效方法。主要是基于超声波的特殊分散性能或者超高剪切  。超声波是频率范围在20~106kHz的机械波,其波速一般约为1500m/s，波长为10~0.01 cm。显然，超声波的波长远大于分子尺寸，说明超声波本身不能直接对分子产生作用，而是通过对分子周围环境的物理作用影响分子的，也即是利用超声空化作用所产生的冲击波和微射流所具有的粉粹作用，达到分散微粒的目的。该技术目前普遍用于液相制备纳米粉体的方法中，尤其是溶胶-凝胶法。

四、高速分散机的原理

  SGN管线式纳米材料分散机采用变频调速，各种规格、运转稳定有力，适合各种粘度；液压、机械两种升降形式，升降旋转自如，适应各种位置；普通及防爆配置，安全可靠，操作维护简单；生产连续性强，对物料可进行快速分散和溶解，分散效果好，生产效率高，运转平稳，安装简便。针对不同物料的粘度及处理量有不同的功率及型号。

五、高速分散机的设计

  SGN管线式纳米材料分散机采取直立式设计，由1-3个工作腔组成，在马达的高速驱动下，物料在转子定子之间狭窄间隙中高速运动，形成紊流，物料受到更强液力剪切、离心挤压、高速切割、撞击和研磨等综合作用，从而达到分散、乳化、破碎的效果。被加工的物料本身和物理性质和工作腔的数量以及控制物料在工作腔中停留的时间决定物料粒径的分布范围及均化、细化的效果和产量大小。

六、从设备角度来分析，影响分散效果因素有以下几点：

1.分散头的形式（批次式和连续式）（连续式比批次式要好）

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、越细齿效果越好）

4.物料在分散墙体的停留时间、分散时间（可以看作同等电机，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了。）

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。

SGN 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

  所以转速和分散头结构是影响分散的一个zui重要因素，超高速分散均质分散机的高转速和剪切率对于获得超细微悬浮液是zui重要的。

七、分散机的选型要点：

1. 首先要明确使用设备所需达到效果和目的。

2. 另外要详细掌握了解物料的性质。

3. 根据物料再对于分散机的搅拌器选型。

4. 再次要确定分散机的操作参数及结构的设计。

5.再考虑分散机设备成本的同时要考虑安装成本

八、GRS2000系列管线式纳米材料分散机设备型号*表

1、表中上限处理量是指介质为“水”的测定数据。

2、处理量取决于物料的粘度，稠度和蕞终产品的要求。

3、参数内的各种型号的流量主要取决于所配置的乳化头的精密程度而定。

4、本表的数据因技术改动，定制而不同，正确的参数以提供的实物为准。