納米金屬粉體分散機(jī)顆粒細(xì)化到納米級(jí)后，其表面積累了大量的正、負(fù)電荷，納米顆粒的形狀極不規(guī)則，這樣造成了電荷的聚集。納米顆粒表面原子比例隨著納米粒徑的降低而迅速增加，當(dāng)降至1nm時(shí)，表面原子比例高達(dá)90%，原子幾乎全部集中到顆粒表面，處于高度活化狀態(tài)，導(dǎo)致表面原子配位數(shù)不足和高表面能。納米顆粒具有很高的化學(xué)活性，表現(xiàn)出強(qiáng)烈的表面效應(yīng)，很容易發(fā)生聚集而達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，從而團(tuán)聚發(fā)生納米氧化物極易產(chǎn)生自身的團(tuán)聚，使得應(yīng)有的性能難以充分發(fā)揮。此外，納米氧化物的諸多奇異性能能否得到充分發(fā)揮，還取決于**限度降低粉體與介質(zhì)間的表面張力。因此，納米氧化物粉體必須均勻分散，充分打開其團(tuán)聚體，才能發(fā)揮其應(yīng)有的奇異性能。

納米金屬有效發(fā)揮作用的關(guān)鍵是確保其在溶液中獲得適當(dāng)?shù)姆稚?。分散設(shè)計(jì)越好，則有效性越好

納米金屬分散機(jī)是

分層是分散相在外力(重力或離心力)作用下，在連續(xù)相中上浮或下沉的結(jié)果。在忽略布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的靜態(tài)條件下，可用Stokes 定律來(lái)描述，即分散相球形顆粒中于重力的沉降速度 V 由下式確定:

式中

Ps-p為分散相與連續(xù)相的密度差，9為重力加速度，d 為分散相顆粒直徑，"為連續(xù)相的粘度。如果分散相顆粒的密度比連續(xù)相密度大，顆粒下沉，速度V為正值，反之，顆粒上浮，速度為負(fù)值。沉降速度大，漿料就容易分層。如果要保持體系穩(wěn)定，就必須降低沉降速度，對(duì)于特定的漿料可以通過(guò)減小分散相固體顆粒直徑 d。因?yàn)橹挥挟?dāng)粒徑減至連續(xù)相液體分子大小時(shí)，顆粒才能穩(wěn)定、均勻地分散在液體中不發(fā)生分離。

通過(guò)以上的分析我們可以看出，要提高懸浮液的穩(wěn)定性，分散相顆粒的粒徑應(yīng)盡量細(xì)小。但應(yīng)該指出，根據(jù)前人所做的大量研究發(fā)現(xiàn)，隨著顆粒粒度的減小，雖然顆粒由重力引起的分離作用變?yōu)榇我囊蛩?，但是由于顆粒之間的間距減小，顆粒之間的結(jié)合力(范德華力等)起到了重要決定性作用。另外，當(dāng)顆粒直徑小于某一細(xì)小尺寸時(shí)，此時(shí)，顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)效應(yīng)就不能忽略了，所以由于細(xì)小顆粒的布朗運(yùn)動(dòng)，而使得顆粒之間產(chǎn)生激烈地碰撞。若不加穩(wěn)定劑,這些情況都會(huì)導(dǎo)致顆粒團(tuán)聚，對(duì)體系的穩(wěn)定是不利的。所以漿料的分散中，顆粒粒徑并非越細(xì)越好，要視漿料的特性而定。分散就是要根據(jù)物料的特性與特點(diǎn)，減小分散相顆粒的粒度，使其分布于一個(gè)較窄的尺寸范圍，并達(dá)到吸力與斥力的相互平衡，從而保證漿料體系的穩(wěn)定。

影響分散乳化結(jié)果的因素有以下幾點(diǎn)

1 分散頭的形式(批次式和連續(xù)式)(連續(xù)式比批次好)

2 分散頭的剪切速率(越大，效果越好)

3 分散頭的齒形結(jié)構(gòu)(分為初齒，中齒，細(xì)，超細(xì)齒，約細(xì)齒效果越好)

4 物料在分散墻體的停留時(shí)間，乳化分散時(shí)間(可以看作同等的電機(jī)，流量越小，效果越好)

5 循環(huán)次數(shù)(越多，效果越好，到設(shè)備的期限，就不能再好)

線速度的計(jì)算

剪切速率的定義是兩表面之間液體層的相對(duì)速率，

剪切速率(s-1)=v 速率(ms)

9 定-轉(zhuǎn)子 間距(m)

由上可知，剪切速率取決于以下因素:

轉(zhuǎn)子的線速率

-在這種請(qǐng)況下兩表面間的距離為轉(zhuǎn)子-定子 間距。IKN 定-轉(zhuǎn)子的間距范圍為 0.2~0.4 mm

速率V=3.14XD(轉(zhuǎn)子直徑)X轉(zhuǎn)速RPM/60

高的轉(zhuǎn)速和剪切率對(duì)于獲得超細(xì)微懸浮液是*重要的。根據(jù)一些行業(yè)特殊要求，依肯公司在ERS2000系列的基礎(chǔ)上又開發(fā)出ERX2000超高速剪切乳化機(jī)機(jī)。其剪切速率可以超過(guò)200.00rpm，轉(zhuǎn)子的速度可以達(dá)到66m/s。在該速度范圍內(nèi)，由剪切力所造成的湍流結(jié)合專門研制的電機(jī)可以使粒徑范圍小到納米級(jí)。剪切力更強(qiáng)，乳液的粒經(jīng)分布更窄。由于能量密度較高,無(wú)需其他輔助分散設(shè)備,可以達(dá)到普通的高壓均質(zhì)機(jī)的400BAR壓力下的顆粒大小.

2、設(shè)備特點(diǎn)

(1)ERS設(shè)備與傳統(tǒng)設(shè)備相比:

高效、節(jié)能

傳統(tǒng)設(shè)備需8小時(shí)的分散加工過(guò)程，ERS設(shè)備1小時(shí)左右完成超細(xì)分散，能耗極大降低;高速、高品質(zhì)

傳統(tǒng)設(shè)備的攪拌轉(zhuǎn)速每分鐘幾十轉(zhuǎn)，帶分散功能的轉(zhuǎn)速每分鐘1500轉(zhuǎn)以內(nèi)，只完成宏觀分散加工，超細(xì)分散能力極為有限:ERS設(shè)備的轉(zhuǎn)速每分鐘10000~15000轉(zhuǎn)之間，超高線速度產(chǎn)生的剪切力，瞬間超細(xì)分散漿料中的粉體。