納米二氧化鋯分散機為了實現(xiàn)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(zhì)混合。分散的*穩(wěn)定性會受到確切粒度分布及乳化劑和穩(wěn)定劑使用的影響。
納米二氧化鋯呈高純度白色粉末狀,無臭、無味。低溫時為單斜晶系,高溫時為四方晶型。具有高的折射率(折射率2.2)和耐高溫性。有良好的熱化學穩(wěn)定性、高溫導電性和較高的高溫強度和韌性,具有良好的機械、熱學、電學、光學性質(zhì)。其中HT-ZrO-01為單斜晶型,HT-ZrO-02為四方晶型。納米氧化鋯顆粒尺寸微小、是很穩(wěn)定的氧化物,具有耐酸、耐堿、耐腐蝕、耐高溫的性能,可用于功能陶瓷和結構陶瓷,以及寶石材料。根據(jù)不同光觸媒材質(zhì)不同而不同,一般認為,納米細度大于50納米的光觸媒基本不具備光活性,30納米以下較佳。純凈光觸媒的納米細度可以做到5納米左右,但只能在紫外光條件下作用。螯合了活性催化元素的光觸媒一般分子直徑較大,因為螯合元素越多,直徑自然越大,當然,螯合越多,光波吸收范圍也越寬,螯合型光觸媒產(chǎn)品的*納米細度為8~10納米。
納米二氧化鋯分散機
顆粒細化到納米級后,其表面積累了大量的正、負電荷,納米顆粒的形狀極不規(guī)則,這樣造成了電荷的聚集。納米顆粒表面原子比例隨著納米粒徑的降低而迅速增加,當降至1nm時,表面原子比例高達90%,原子幾乎全部集中到顆粒表面,處于高度活化狀態(tài),導致表面原子配位數(shù)不足和高表面能。納米顆粒具有很高的化學活性,表現(xiàn)出強烈的表面效應,很容易發(fā)生聚集而達到穩(wěn)定狀態(tài),從而團聚發(fā)生
*納米氧化物極易產(chǎn)生自身的團聚,使得應有的性能難以充分發(fā)揮。此外,納米氧化物的諸多奇異性能能否得到充分發(fā)揮,還取決于zui大限度降低粉體與介質(zhì)間的表面張力。因此,納米氧化物粉體必須均勻分散,充分打開其團聚體,才能發(fā)揮其應有的奇異性能。
高的轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ER2000系列的基礎上又開發(fā)出ERS2000超高速分散機。其剪切速率可以超過100.00 rpm,轉子的速度可以達到40m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設備。
影響分散乳化均質(zhì)結果的因素有以下幾點
1 分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)
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,約細齒效果越好)
4 物料在分散墻體的停留時間,乳化分散時間(可以看作同等的電機,流量越小,效果越好)
5 循環(huán)次數(shù)(越多,效果越好,到設備的期限,就不能再好)
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。
IKN 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
超高速分散機的高的轉速和剪切率對于獲得超細微懸浮液是zui重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求,依肯公司在ERS2000系列的基礎上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切分散機。其剪切速率可以超過200.00 rpm,轉子的速度可以達到66m/s。在該速度范圍內(nèi),由剪切力所造成的湍流結合專門研制的電機可以使粒徑范圍小到納米級。剪切力更強,乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度*,無需其他輔助分散設備,可以達到普通的高壓均質(zhì)機的400BAR壓力下的顆粒大小.
超高速分散機是高效、快速、均勻地將一個相或多個相(液體、固體)進入到另一互不相溶的連續(xù)相(通常液體)的過程的設備的設備。當其中一種或者多種材料的細度達到微米數(shù)量級時,甚至納米級時,體系可被認為均質(zhì)。當外部能量輸入時,兩種物料重組成為均一相。高剪切均質(zhì)機由于轉子高速旋轉所產(chǎn)生的高切線速度和高頻機械效應帶來的強勁動能,使物料在定、轉子狹窄的間隙中受到強烈的機械及液力剪切、離心擠壓、液層摩擦、撞擊撕裂和湍流等綜合作用,形成懸浮液(固/液),乳液(液體/液體)和泡沫(氣體/液體)。高剪切均質(zhì)機從而使不相溶的固相、液相、氣相在相應熟工藝和適量添加劑的共同作用下,瞬間均勻精細的分散乳化,經(jīng)過高頻管線式高剪切分散均質(zhì)乳化機的循環(huán)往復,zui終得到穩(wěn)定的高品質(zhì)產(chǎn)品。
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