Arbeitsprinzip des Hochdruck-Siliziumdioxid-Nanomogeners

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Datum:2025-06-25Lesen Sie:1

Das Kernprinzip der Hochdruck-Siliziumdioxid-Nanomogener besteht darin, die Kombination von ultrahohem Druck und starker Schnerkraft, Hohlloch-Effekt, Turbulenz und Kollision zu nutzen, um Mikron- oder Submikron-Siliziumdioxid-Polymere oder -Partikel zu zerstreuen und in homogene Dispersionen auf Nanonebene zu streuen.

Der Arbeitsablauf ist wie folgt:

1, Drucktransport: Material, das Siliziumdioxidpartikel enthält (in der Regel vordispergiert in Pulse oder Suspension), wird von einer Hochdruckkolbenpumpe inhaliert und auf den eingestellten ultrahohen Druck (in der Regel über 100 MPa oder sogar bis zu 200-300 MPa oder höher) verdruckt. Dieser Druck ist der entscheidende Treiber des gesamten Prozesses.

Hohe Geschwindigkeit durch den Schlitz: Das gedruckte Material wird mit einer hohen Geschwindigkeit (in der Nähe der Schallgeschwindigkeit) durch ein äußerst präzises Homogenventil (Interaktionskammer) gezwungen. Dieses homogene Ventil besteht in der Regel aus einem Ventilsitz und einem Ventilkern mit verstellbarem Spalt, zwischen dem ein sehr kleiner Spalt (auf Mikronenebene) besteht.

3. Energiefreisetzung und Mischung:

Starke Schnerkraft: Wenn das Material mit hoher Geschwindigkeit durch einen engen Spalt fließt, entsteht aufgrund eines riesigen Geschwindigkeitsgradients eine starke Schnerkraft zwischen den Materialschichten, die Siliciumdioxidpartikel schneiden und zerreißen.

Kavitation: Plötzliche Druckentlastung unter hohem Druck in den Normaldruck- oder Niederdruckbereich (nach dem Ausgang des Homogenventils).

Turbulenzen und Kollisionen: Wenn Material mit hoher Geschwindigkeit aus den Spalten in die Niederdruckkammer gespritzt wird, erzeugt es starke Turbulenzen. Im Inneren des Materialstroms und zwischen dem Materialstrom und der Ventilwand treten heftige Kollisionen und Reibungen auf.

Partikelbrechung und Zerstreuung: Diese drei physikalischen Kräfte (Schnitt, Loch, Kollision / Turbulenz) wirken in einer sehr kurzen Zeit (Millisekunden) und einem sehr kleinen Raum zusammen, um eine enorme Energiedichte zu erzeugen. Diese Energien wirken auf Aggregate von Siliziumdioxidpartikeln oder etwas größere Partikel und überwinden die Anziehungskraft von Van der Waal und statische Elektrizität zwischen den Partikeln und zerstreuen sie effektiv in kleinere, enger verteilte Nanopartikel. Gleichzeitig bewirkt dieser Prozess auch, dass das Dispersionsmittel (wenn verwendet) gleichmäßiger auf der Oberfläche der neu entstehenden Partikel abgedeckt wird, um ihre Wiedervereinigung zu verhindern.

Einzel- oder mehrfache Behandlung: Abhängig von der Zielteilchengrößenverteilung und den Stabilitätsanforderungen muss das Material möglicherweise nur einmal durch ein Homogenventil durchlaufen oder mehrmals durch ein Homogenventil durchlaufen, um eine optimale Nanodistribution zu erzielen.

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