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超聲波分散儀的工作原理

閱讀:260      發(fā)布時(shí)間:2025-3-31
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  超聲波分散儀的核心原理在于利用壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為高頻超聲波(20kHz至10MHz),這些聲波在液體中傳播時(shí)產(chǎn)生空化效應(yīng),即氣泡的形成、增長(zhǎng)與崩潰,釋放能量形成機(jī)械沖擊和剪切力,從而實(shí)現(xiàn)顆粒的分散與乳化。
 
  工作原理:
 
  空化效應(yīng):通過(guò)壓電效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為20kHz-10MHz的高頻超聲波,在液體中形成交替的壓縮與擴(kuò)張區(qū)域,產(chǎn)生微小氣泡(空穴)。
 
  能量釋放:氣泡在超聲波作用下迅速膨脹并崩潰,釋放局部高溫高壓(可達(dá)5000K、1000atm),形成強(qiáng)烈的微射流和剪切力。
 
  分散機(jī)制:這種能量破壞顆粒間的團(tuán)聚結(jié)構(gòu)(如范德華力、靜電力),使顆粒均勻分散,同時(shí)促進(jìn)液體乳化。
 
  該設(shè)備在生物化學(xué)、微生物學(xué)、食品學(xué)、藥物化學(xué)、動(dòng)物學(xué)及材料科學(xué)等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。其優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在高效分散納米材料(如碳納米管、石墨烯)且粒徑均勻、沉降速度慢,穩(wěn)定性強(qiáng),適用于連續(xù)生產(chǎn),并具備靈活的操作模式與安全保護(hù)功能。
 
  使用時(shí)需注意,設(shè)備需放置平穩(wěn),避免液體濺濕外殼,連續(xù)使用時(shí)間不超過(guò)1小時(shí),同時(shí)確保電源電壓匹配。此外,超聲波分散儀在納米材料分散中的優(yōu)勢(shì),如均勻粒徑與慢沉降特性,使其成為科研與工業(yè)應(yīng)用的理想選擇。

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