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微射流金刚石交互容腔作用原理

作者:www.willnano.com 日期:2019-07-05 点击:616
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金刚石交互容腔(Diamond Interaction Chamber or Diamond Reaction Chamber)也叫金刚石均质腔、微射流金刚石均质腔、微射流均质反应室或者第二代均质腔,主要用于微射流高压均质机。“第二代均质腔”的名字,是对应于第一代“均质阀”式均质腔而来。


温控型金刚石交互容腔示意图.png

图1 金刚石交互容腔示意图


金刚石交互容腔作用原理:

第二代金刚石交互容腔,具有固定的内部结构,是微射流高压均质技术的核心部件之一。当固液或液液混合物料,加压后经过百微米级的交互容腔孔道形成超音速射流(可达1000m/s),在金刚石交互容腔内部产生剧烈的剪切、碰撞、空穴、压力降以及对射作用,与单流道不同的是,Y型金刚石交互容腔双股射流对射瞬间相对速度加倍,物料高动能瞬间转化产生对射爆炸效应,这些作用的集合致使物料发生高效的颗粒减小,乳化性,均质性,透明性增加等变化。

物料间的相互碰撞,大大降低了物料对均质腔腔体的磨损、剪切,延长了腔体使用寿命;微射流高压均质技术集合了微射流、撞击流和传统高压均质技术的优势于一体,相对具有更高的均质效率。


三类均质腔均质原理示意图.png

图2 三种不同均质核心均质作用原理示意图


应用特点:

适用于纳米乳、脂质体、微球、细胞破碎、纳米混悬液、纳米材料制备等,广泛应用于制药、精细化工、生物技术、化妆品、导电浆料、石墨烯等行业。

相比于第一代均质阀式均质核心部件,金刚石交互容腔可以保证均质反应获得更高的压力,同时金刚石材质的应用也免除了均质阀金属颗粒剥落的风险。金属颗粒的剥落与聚集,在药品安全上是巨大的隐患。2010年FDA召回11批丁酸氯维地平注射用乳剂,召回原因是因为产品中可能含有金属颗粒物质,如果这些颗粒发生聚集将可能引起某些组织机械损伤以及炎症反应,某些组织供血减少可能引起脑、心脏、肝脏等器官的功能紊乱。

对于高硬度物料,均质反应时极易磨损均质阀,大大降低均质核心使用寿命,金刚石交互容腔采用固定形状的金刚石核心,硬度上高于第一代均质阀用硬质金属或陶瓷,同时对射流的作用,充分利用物料间的相互碰撞,减少对腔体的磨损,金刚石交互容腔在高硬度材料均质过程中也具有突出的优势。

放大生产,金刚石交互容腔通过单通道-多通道的通道数放大,可以实现高效、重现性好的放大生产,同规格金刚石通道数量的增加为扩大生产提供了核心基础。


单通道金刚石交互容腔.png       多通道金刚石交互容腔.png

图3 单通道金刚石交互容腔内部结构(左)多通道金刚石交互容腔内部结构示意(右)


金刚石交互容腔实物图片


美国Genizer金刚石交互容腔外观.png   美国Genizer金刚石交互容腔单个外观.png

图4 Genizer金刚石交互容腔



PSI金刚石交互容腔-5.pngPSI金刚石交互容腔.png

图5 PSI金刚石交互容腔


Dyhydromatics多通道金刚石交互容腔.png       Dyhydromatics金刚石交互容腔.png

图6 Dyhydromatics金刚石交互容腔


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