上海依肯机械设备有限公司销售部

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纳米粉体的均质是基础研究领域和工业技术部门普遍遇到的课题，其应用日益广泛，如化工、医药、涂料、材料、食品等。均质技术不仅是提高产品质量和性能及提高工艺效率不可缺少，而且是十分重要的技术手段。

但是由于纳米粉体粒度小，极易产生自发凝并，表现出强烈的聚团特性，不论在空气中还是在液相中均易生成粒径较大的二次粉体，聚团的结果导致纳米粉体材料性能的严重劣化。另一方面，在复合材料的制备过程中，由于纳米粉体的这种强烈团聚特性和它与复合基体材料的极性差异，纳米粉体很难均匀地均质在基体材料中形成均质复合材料，是复合材料的性能难以达到人们预期的效果。

              

所以为了解决这一问题，各种类型的均质设备应运而生，粉体的均质、混合与均化在粉体技术中有三个目的。其一是使团聚粉体的碎解和均质，尽力使团聚粉体达到单粉体均质；其二是在粉体制备过程中由于各部分或前后生产的产品的成分或粒度不均匀，而在使用时需要性能均一的粉体材料，为了消除各部分性能上的差异，需要对粉体材料进行均质、混合与均化处理；其三是，有些粉体材料需要进行改性处理，为了保证改性处理的均一性，也需要进行均质、混合与均化处理。

目前对于纳米粉体的均质，一般采用以下几种设备：

一、超声均质机，超声方式均质，对于小批量的物料还行，但无法放大生产。
二、机械搅拌均质机，这种在工业化均质中比较常见，但是由于自身的结构，转速低，均质有死角，导致终均质效果差，并且均质的效率很低。
三、混合均质机，这种均质机适合高粘度的物料的均质，电机功率大，但是也存在和机械搅拌均质机一样的问题，均质效率低，效果差。

随着纳米粉体均质的进一步发展，上海IKN研发出的均质设备-三级均质机。结构为三组均质头定转子，并且转速高达14000rpm，定转子精密度高，均质效率快，均质效果好。

IKN研磨均质机在纳米粉体的均质中有着突出的应用和优势，如纳米氢氧化镁、纳米氢氧化铝、石墨烯、碳纳米管、二氧化硅、纳米树脂、纳米涂料、医药纳米混悬液等都有着成功的经验和案例。

高的转速和剪切率对于获得纳米微悬浮液是重要的。根据一些行业的特殊要求，上海依肯在ER2000的基础上又开发出ERS2000系列。其剪切速率可以超过10000rpm，转子的速度可以达到44m/s。在该速度范围内，由剪切力所造成的湍流结合专门研制的电机可以使粒径范围小到纳米级。剪切力更强，乳液的粒径分布就更窄。

为什么国内均质机的转速只能是3000rpm？国内乳化机的结构大都都是直连电机，均质机的主轴和电机直连，电机就决定了主轴的转速。而进口均质机采用分体式结构，通过皮带进行变速，国产设备由于结构的设计缺失、机械密封技术的不足的原因，以及改进后成本大幅度的提高问题，一直无法实现高速均质机的和生产。

 
IKN纳米粉体三级高剪切均质机的工作原理：

三级均质机就是高效、快速、均匀地将一个相或多个相（液体、固体、气体）进入到另一互不相溶的连续相（通常是液体）的过程。而在通常情况下各个相是互不相溶的。当外部能力输入时，两种物料重组成为均一相。由于转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来的强劲动能，使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械及液力剪切、离心挤压、液层摩擦、撞击撕裂等综合作用，形成悬乳液、乳液和泡沫。从而使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺和适量添加剂的共同作用下，瞬间均匀精细的均质乳化，经过高频的循环往复，终得到稳定的高品质产品。

三级高剪切均质机器，主要用于微乳液及纳米悬浮液的生产。由于工作腔体内三组均质头（定子+转子）同时工作，乳液经过高剪切后，液滴更细腻，粒径分布更窄，因而生成的混合液稳定性更好。三组均质头均易于更换，适合不同的工艺应用。该系列中不同的型号的机器都有相同的线速度和剪切率，非常易于扩大生产。适宜的温度，压力与粘度参数与DISPERSING一样。也符合CIP/SIP清洁标准，适合食品及医药生产。

纳米粉体高速剪切均质机的特点：


    1、处理量大，适合工业化在线连续生产

2、粒径分布范围窄，均质效果佳

3、省时、高效、节约能耗

4、噪音低，运转平稳

5、消除批次间生产的品质差异

6、无死角，物料通过均质剪切

7、水循环机械密封，密封效能好;

8、物料接触面采用316L不锈钢，抛光处理，达到GMP标准;

9、具有短距离、低扬程输送功能

10、使用简单，维修方便。

ERS2000系列设备型号表

 
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