高壓微射流均質(zhì)機(jī)的構(gòu)成原理及與傳統(tǒng)均質(zhì)機(jī)的區(qū)別

高壓微射流均質(zhì)機(jī)是使用超高壓（高達(dá)60,000 psi）并通過內(nèi)部特殊設(shè)計(jì)幾何形狀構(gòu)造的小孔，產(chǎn)生高流速來制備的。 在均質(zhì)化過程中，物理、化學(xué)、結(jié)構(gòu)特性發(fā)生變化之后，制成符合廠家使用標(biāo)準(zhǔn)的均質(zhì)懸浮物。 常規(guī)均質(zhì)機(jī)的壓力在 15,000 psi 以內(nèi)，而高壓均質(zhì)機(jī)可以達(dá)到 30,000 psi，超高壓均質(zhì)機(jī)可以達(dá)到 60,000 psi。

高壓微射流均質(zhì)機(jī)用于生物、制藥、食品、化工和許多其他行業(yè)。 其產(chǎn)品和用途包括細(xì)胞破碎、食品均質(zhì)化、精細(xì)化學(xué)品、脂質(zhì)體的制備、脂肪乳劑、納米混懸劑、微乳劑、脂質(zhì)微球、疫苗、乳劑、乳制品、輸液溶液、染料、石墨烯、碳納米管、導(dǎo)電涂料、納米 氧化物分散體等。 全球高壓均質(zhì)機(jī)市場(chǎng)每年都在增長，在納米技術(shù)市場(chǎng)尤其如此。 為了制備藥物納米乳液，高壓均質(zhì)機(jī)（如納米均質(zhì)機(jī)）是必不可少的：其壓力始終高于 20,000 psi，且具有高質(zhì)量的金剛石均質(zhì)腔，得以實(shí)現(xiàn)均勻的藥物級(jí)別納米顆粒尺寸分布。

高壓微射流均質(zhì)機(jī)

高壓微射流均質(zhì)機(jī)的關(guān)鍵部件，包括“金剛石均質(zhì)腔”等均質(zhì)單元和高壓泵單元。 “金剛石均質(zhì)腔”內(nèi)有專門設(shè)計(jì)的固定幾何結(jié)構(gòu)。 高壓泵單元中活塞的沖程驅(qū)動(dòng)樣品以超音速通過均質(zhì)腔。 在腔室內(nèi)，材料同時(shí)受到高剪切、高頻振蕩、空化和對(duì)流沖擊等機(jī)械力以及相應(yīng)的熱效應(yīng)； 這些機(jī)械和物理化學(xué)綜合作用會(huì)引起材料物理、化學(xué)和顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，讓物料的納米顆粒尺寸變得更小更均勻，實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化效果。

均質(zhì)腔是高壓均質(zhì)機(jī)的核心，其獨(dú)特的幾何內(nèi)部結(jié)構(gòu)是決定均質(zhì)過程有效性的主要因素。增壓泵施加設(shè)定的壓力，使材料高速通過均質(zhì)腔。增壓泵的壓力強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)于生產(chǎn)高質(zhì)量的納米材料非常重要。

金剛石均質(zhì)腔

高壓微射流均質(zhì)機(jī)是利用自上而下納米技術(shù)，制備納米材料最有效的設(shè)備之一。 高壓均質(zhì)機(jī)及均質(zhì)腔，被廣泛運(yùn)用于納米材料和納米技術(shù)。

高壓微射流均質(zhì)機(jī)主要是由分散單元和增壓機(jī)構(gòu)組成。分散單元內(nèi)部通常有“Z”型和“Y”型，是高壓流體在加壓狀態(tài)下通過細(xì)孔模塊時(shí)，壓力驟降而形成超聲波流速，此時(shí)的流體內(nèi)會(huì)發(fā)生粒子沖擊、空化和消流、剪切、應(yīng)力作用下流體細(xì)胞的破壞、霧化、乳化、分散。高壓流體在分散單元的狹小縫隙間快速通過，此時(shí)流體內(nèi)壓力的驟降而形成的超聲速流速，流體內(nèi)的粒子碰撞、空化及漏流、剪切力作用于劈開納米大小的細(xì)微分子以完全的均質(zhì)的狀態(tài)存在。

高壓微射流均質(zhì)機(jī) 工作原理圖

高壓均質(zhì)機(jī)是物料通過柱塞泵吸入并加壓，在柱塞作用下進(jìn)入壓力大小可調(diào)節(jié)的閥組中，經(jīng)過特定寬度的限流縫隙（工作區(qū)）后，瞬間失壓地物料以很高的流速（1000 至 1500 米/秒）噴射出，碰撞在閥組件之一的碰撞環(huán)上，產(chǎn)生了三種效應(yīng)：

• 空穴效應(yīng)：被柱塞壓縮的物料內(nèi)積聚了極高的能量，通過限流縫隙時(shí)瞬間失壓，造成高能釋放引起空穴爆炸，致使物料強(qiáng)烈粉碎細(xì)化。
• 撞擊效應(yīng)：物料通過限流縫隙時(shí)以上述極高的速度撞擊到特制的碰撞環(huán)上，造成物料粉碎。
• 剪切效應(yīng)：高速物料通過閥腔通道和限流縫隙時(shí)會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的剪切。

• 制藥工業(yè)中脂肪乳劑、微乳劑、脂質(zhì)體、納米混懸劑和納米顆粒的制備；

• 生物技術(shù)產(chǎn)品中的細(xì)胞破碎、微膠囊和疫苗佐劑；

• 食品和飲料行業(yè)中的均質(zhì)和乳化，以改善食品中營養(yǎng)素的穩(wěn)定性、味道、外觀和封裝；

• 產(chǎn)品在化妝品、精細(xì)化工等行業(yè)的均勻分散，提高產(chǎn)品功能，增加價(jià)值，保證工藝穩(wěn)定性；

• 導(dǎo)電漿料、電阻漿料、石墨烯、碳納米管和納米氧化物的分散和剝離。