Med den raske utviklingen av nanoteknologi blir nanomaterialer i økende grad brukt i energi, medisin, elektronikk og kjemiske næringer. Imidlertid har den ensartede spredningen av nanopartikler alltid vært en teknisk vanskelighetsgrad, og tradisjonell mekanisk omrøring, kulefresing og andre metoder er vanskelige å oppnå nanoskala spredningseffekter. Ultrasonisk nanodispersjonsutstyr har blitt et viktig verktøy for fremstilling og optimalisering av nanomaterialer på grunn av dens høye effektivitet og kontrollerbarhet.
Kjernemekanismen for ultralyddispersjon er kavitasjon. Når høy - frekvens ultralyd (vanligvis 20 kHz - 100 kHz) virker på en væske, genereres vekslende høyt - trykk og lave - Trykksykluser, noe som fører til at bittesmå bobler dannes i væsken og raskt kollapser. Denne prosessen frigjør enorm lokal energi (høy temperatur, høyt trykk og mikrojeter), som effektivt bryter opp agglomererte partikler og oppnår nanoskala -spredning.
Viktige påvirkningsfaktorer:
Frekvens: Lav frekvens (20–30 kHz) er egnet for høy viskositet eller store partikkelsystemer, høy frekvens (50–100 kHz) er egnet for fin spredning.
Kraft: Bestemmer kavitasjonsintensiteten og må optimaliseres for å unngå overdreven oppvarming eller partikkelskader.
Tid: For lenge kan forårsake sekundær agglomerering av partikler eller materialetaturering.
Mediumegenskaper: Oppløsningsmiddelviskositet, overflateaktive midler, etc. påvirker spredningseffekten.
Hovedtyper av ultralyd nanodisperserutstyr
Sonde - Type ultralydspredning
Struktur: Den består av en ultralydgenerator, en svinger og en titanlegeringssonde.
Funksjoner: Konsentrert energi, egnet for lite volum og høykonsentrasjonsprøver (for eksempel laboratorieforskning og utvikling).
Begrensninger: Sonden er enkel å ha på seg og er ikke egnet for kontinuerlig produksjon.
Søknadsfelt
1. Utarbeidelse av nanomaterialer
Karbon nanorør, grafen: Løs agglomerasjonsproblemet og forbedre den elektriske/termiske ledningsevnen.
Metallnanopartikler (gull, sølv): Brukes til katalyse og antibakterielle materialer.
2. Nytt energifelt
Litium - ionbatterier: Spredt elektrodematerialer jevnt (for eksempel LIFEPO₄) for å forbedre batterikapasiteten og levetiden.
3. Medisin og bioteknologi
Medikamentleveringssystem: Fremstilling av nanoliposomer og polymermiceller.
Gentransfeksjon: Ultralyd - assistert nanocarrier levering av DNA/RNA.
4. Mat og kosmetikk
Nanoemulsjon: Forbedre stabiliteten og absorpsjonshastigheten til aktive ingredienser (for eksempel vitaminer og essensielle oljer).
Ultrasonisk nanodispersjonsutstyr har blitt et uunnværlig verktøy innen nanoteknologi på grunn av dens høye effektivitet og kontrollerbarhet. I fremtiden, med fremme av intelligent og stor - skala -teknologi, vil anvendelsesomfanget bli utvidet ytterligere, og fremme innovasjonen av nanomaterialer innen industri, medisin, etc.






