機械的攪拌と超音波分散技術の違いは何ですか？

粒子分散とは、粉末粒子が液体媒体全体に均一に分離し、分散するプロセスを指します。分散法に応じて、次のように分類できます。

機械的攪拌分散：主にせん断力や衝撃力などの機械的エネルギーを利用して、培地にナノ粒子を分散させます。分散系に機械的な力を適用することにより、システムの物質の物理的および化学的変化と、分散を達成するための一連の化学反応とともに発生します。ただし、研削プロセス中に研削媒体の存在は、新しい不純物を導入し、サブミクロン粒子の形成に特定の制限を課します。

機械式スターラーは、液体またはガス培地の対流と均一な混合を強制するデバイスです。スターラーのタイプ、サイズ、速度は、全体的な流れと渦電流脈動の間の攪拌能力の分布に影響します。通常、タービンスタイルのスターラーの電力分布は、渦電流脈動に有利ですが、プロペラスタイルのスターラーは全体的な流れに有益です。特定のタイプのスターラーの場合、同等の消費電力の条件下では、大径の低速スターラーが主に全体的な流れで電力を消費し、巨視的な混合を支持します。小口径の高速スターラーは、主に渦電流脈動で電力を消費し、顕微鏡混合を好みます。

超音波分散：高周波超音波波を利用して材料を小さな粒子に分散させ、均一な混合を達成する一般的な材料分散技術。

超音波分散は、超音波波の機械的振動を利用して液体の粒子を分散させるプロセスです。このプロセスでは、超音波源は液体を通して伝播する高周波振動を生成し、強力な機械的せん断力とマイクロフローを作成し、液体に粒子を効果的に分散させます。

超音波分散装置が存在する理由の1つは、液体中の引張応力の発生であり、局所的に陰圧の形成につながることです。圧力の減少により、元々液体に溶解していたガスが過飽和になり、液体から逃げ出し、小さな泡を形成します。もう1つの理由は、強力な引張応力です。 'が液体を引き裂き、キャビテーションとして知られる空洞を作成することです。

粒子分散の大規模な超音波分散は、近年発展した新たな学際的分野です。粒子分散とは、液体培地で分離および分散する粉末粒子の工学プロセスを指し、液体全体に均一に分布しています。主に3つの段階の3つの段階が含まれます：湿潤、脱glomeration、分散粒子の安定化。湿潤とは、混合システムに粉末をゆっくりと導入し、渦を形成し、液体で粉末表面に吸着された空気またはその他の不純物を交換するプロセスを指します。 Deagglomerationとは、機械的または超音波法を介して、より大きな凝集体をより小さな粒子に分散させることを指します。安定化により、粉末粒子は長い間液体に均一に分散したままであることが保証されます。分散法に応じて、物理的分散と化学分散として分類できます。超音波分散は、物理的分散法の1つです。

超音波分散は、高周波振動波を使用して材料を小さな粒子に分散させる手法であり、音響圧効果、せん断力、熱効果、材料特性などの側面を含むものです。適切な超音波パラメーターと処理条件を選択することにより、効率的で均一な材料の混合と分散を達成できます。

超音波分散は、従来の機械的攪拌方法と比較して、ナノ粒子、エマルジョン、懸濁液などの調製に一般的に使用されます。超音波分散技術は、優れた分散効果、迅速な動作、使いやすさ、狭い粒子サイズ分布などの利点を提供します。超音波分散は、粒子材料、生物医学、化学産業、食物、およびその他の分野に広く適用されます。

ナノ粒子の調製：超音波分散は、超音波波の機械的作用を使用して粉末粒子をナノ粒子に分散させることにより、ナノ材料とナノコンポジットの産生にナノ粒子を分散させるために広く使用されています。

生物医学的アプリケーション：医薬品の準備では、超音波分散を使用して、ナノ薬物キャリアを作成して、薬物の生物学的利用可能性と有効性を高めることができます。

食品加工：超音波分散は、エマルジョン、ヨーグルト、ジュースなどの生産に使用される乳化、懸濁液、均質化プロセスのために食品産業で採用されています。

化学産業：コーティング、インク、顔料、超音波分散などの産業では、色素粒子の均質化と分散に使用されます。

ナノ材料合成：超音波分散は、ナノ粒子、ナノファイバーなどのナノ材料の合成に利用されます。

エマルジョンと乳化剤の調製：超音波分散は、食品、化粧品、製薬産業などに広く適用される安定したエマルジョンと乳化剤を調製するために使用されます。

燃料電池：触媒や電解質膜などの燃料電池の重要な材料を調製するために、超音波分散が採用されています。

ナノ粒子の薬物負荷：超音波分散は、ナノ粒子が標的薬物送達のために薬物を運ぶナノ薬物送達システムの準備に使用されます。