纳米级分散机的结构原理主要基于高速机械剪切和超声波空化两大核心技术，分别对应不同的核心结构和作用机制：
一、机械剪切型分散机
1、核心结构
由高速转子-定子系统构成，转子通常配备三级锯齿状分散盘或磨头，定子设计为可调间隙的凹槽结构。通过电机驱动转子(最高转速达14000rpm)，在0.2–0.3mm的狭窄间隙内形成很强的剪切力(剪切速率达200,000 S⁻¹)。物料在转子与定子间经历剪切、离心挤压及液层摩擦三重作用，实现颗粒由粗到细的逐级破碎。
2、作用机制
剪切破碎：高速旋转的分散盘产生湍流区，通过机械力直接破坏颗粒团聚物；
逐级细化：三级分散盘中，第一级破碎大颗粒，第二级细化至微米级，第三级完成纳米级分散；
能量传递：通过精密间隙控制，更大化能量传递效率，确保颗粒与介质充分接触。
二、超声波分散机
1、核心结构
核心为超声波换能器，可产生28–132kHz高频振动波，部分设备集成微流体通道，结合超声波发生器与温控模块。
2、作用机制
空化效应：高频振动在液体中形成微气泡，气泡崩塌瞬间产生局部高压(可达1000atm)和微射流，强力剥离纳米团聚体；
声流混合：超声波推动流体形成涡流，增强颗粒与介质的混合均匀性；
微流体协同：在微通道内，空化气泡与颗粒高频碰撞，实现高效纳米乳化。
三、复合型设计创新
部分设备融合两类技术：
1、机械-超声复合：如石墨烯分散机，通过高速剪切剥离石墨层，再经超声波空化细化至单层石墨烯；
2、振动分散辅助：三维高频振动装置驱动研磨球冲击颗粒，结合分散剂包覆防止再团聚。
四、关键结构优化
1、材质选择：转定子采用316L不锈钢或陶瓷材质，耐腐蚀且满足GMP标准；
2、间隙调节：定子可精确调整与转子间距，适应不同粘度物料的分散需求；
3、密封设计：双端面机械密封防止泄漏，支持在线清洗及灭菌。
此类结构设计通过聚焦能量密度与作用精度，实现纳米颗粒的高效解团聚与稳定分散，广泛应用于新材料、生物医药等领域。
更新时间：2025-07-16 
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