Hlutverk Ultrasonic Homogenizer í dreifingu nanó-kísils

Dreifingaráhrif ultrasonic homogenizers byggjast aðallega á "úthljóðskavitunaráhrifum", sem, í tengslum við vélrænni klippingu og hljóðflæðistruflun, nær til fágun og dreifingu agna. Hægt er að skipta kjarnabúnaði þess í þrjú stig: Í fyrsta lagi framleiðir úthljóðsrafall há-hljóðbylgjur upp á 15kHz-1MHz, sem eru sendar til dreifingarmiðilsins í gegnum úthljóðsamplitude spenni (sendarhaus). Í öðru lagi, þegar hljóðbylgjur breiðist út í fljótandi miðlinum, myndast háþrýstings- og lágþrýstingssvæði til skiptis. Á lágþrýstingssvæðinu er vökvinn teygður til að mynda fjöldann allan af örsmáum lofttæmibólum (kavitation loftbólur). Þessar loftbólur þenjast hratt út og hrynja kröftuglega undir þrýstingi háþrýstingssvæðisins. Að lokum, á því augnabliki sem loftbólur hrynja, myndast höggbylgjur með þrýstingi allt að þúsundir lofthjúps, háhraða örþotum (allt að 100 m/s) og staðbundið öfgahitastig (allt að 5000K) á mjög litlu svæði. Þessi orka vinnur saman að því að brjóta upp og dreifa nanó-kísilsamstæðunum jafnt í miðlinum. Samanborið við vélræna hræringu verða agnirnar fyrir minni vélrænni höggkrafti, eru ólíklegri til að verða flatar og geta fengið dreifikerfi með oddhvassri kornastærðardreifingu.

Nanó-kísilsamlagnir eru flokkaðir í mjúka fylliefni (myndað af veikum kröftum eins og van der Waals krafta og vetnistengi) og harða fylliefni (myndað af efnatengi milli agna). Hefðbundnar aðferðir eins og vélræn hræring og háhraða skilvindu er erfitt að brjóta niður harða fyllingu að fullu og eru hætt við auka þéttingu. The cavitation áhrif og microjets mynda með ultrasonic homogenizers geta nákvæmlega virkað á innri eyður aggregat, rífa samanlagður uppbyggingu innan frá eins og "smáhamar." Hægt er að skipta bæði mjúku og hörðu efni niður í einstakar nanó-kísilagnir eða litlar-stærðar agnir (venjulega dreift í upprunalega kornastærðarstig). Til dæmis, í dreifingu nanó-kísils í vatnslausn, eftir úthljóðs einsleitni, er hægt að dreifa upprunalega þéttu agnunum í eindreift kerfi með samræmda kornastærð. Uppgötvun kornastærðargreiningartækis sýnir að hægt er að minnka kornastærðardreifingu verulega og hægt er að lækka fjöldreifingarstuðulinn (PDI) niður fyrir 0,2, með því að nýta sérstakt yfirborðsflatarmálskot nanóagna að fullu. Á sama tíma getur úthljóðsjafnari stillt færibreytur eins og úttaksafl og amplitude í samræmi við eiginleika sýnisins, aðlagast dreifingarþörf nanó-kísils af mismunandi styrkleika og miðlum. Hvort sem um er að ræða lítið tilraunaglassýni á rannsóknarstofunni eða grugglausn með mikilli-seigju í iðnaðarframleiðslu getur það náð skilvirkri dreifingu.

Dreifingaráhrif nanó-kísils ákvarða beint umfang nanó-áhrifa þess og notkunargildi. Ultrasonic einsleitartæki, með einstaka vinnubúnað sem byggir á kavitation, gegna mikilvægu hlutverki við að brjóta upp þyrpingar, hindra auka þéttingu, hámarka dreifingu einsleitni og aðstoða við breytingar á yfirborði, sem gerir þá að ómissandi lykilbúnaði í nanó-kísildreifingarferlinu. Mikil afköst þeirra, orkusparnaður,-mengunarlaus virkni og sterk aðlögunarhæfni hafa leitt til útbreiddrar notkunar þeirra í samsettum efnum, húðun, sementi, líflæknisfræði og öðrum sviðum, sem hefur í raun stuðlað að þróun nanó-kísiliðnaðarins.