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利用微射流均质解决纳米氧化铝材料团聚的问题

2019-07-26 16:49:04

纳米氧化铝呈白色蓬松粉末状,纳米氧化铝由于粒径细小,可用来造人造宝石、分析试剂以及纳米级催化剂和载体,用于发光材料可大大提高其发光强度,对陶瓷、橡胶增韧、要比普通氧化铝高出数倍,特别是提高陶瓷的致密性、光洁度、冷热疲劳等.但由于纳米材料通常有的团聚影响使得纳米氧化铝粉末的平均粒径会在二三十微米左右,极大地影响氧化铝的特性在材料中发挥作用,因此一种可靠,高效的松团方法对于纳米氧化铝应用推广有着很重要的意义.

微射流均质机是新一代使用对射流金刚石交互容腔的高压均质机,利用液体在超高压下形成超音速动能的微束进行对射,其特有的均质,乳化,分散,破碎等功能可以用在乳剂,脂质体,纳米粒,混悬剂,分散液,细胞破碎等,应用领域为医药,生物技术,化妆品,食品饮料,纳米碳材料等.微射流均质技术作为一种绿色的纯物理作用.氧化铝又称刚玉,是硬度很大的材料,如果用均质阀式高压均质机,其均质核心均质阀容易在高压下被氧化铝粉末磨坏,而微射流均质机是通过氧化铝粉末溶液之间相互对射均化,很好地解决了这样的问题.

此次实验用的是99.99%的高纯度纳米氧化铝粉末,想通过均质后稳定分散到纳米级混悬,有效地应用到军工材料中.实验使用美国Genizer公司实验型微射流均质机Nanogenizer30K,选择H10Z型金刚石交互容腔作为这次均质实验用,将高纯氧化铝粉末以10%质量分数直接配在纯化水中,初次实验用25000PSI压力下均质2次,将均质后的氧化铝混悬液和未均质的比对发现,均质后氧化铝粉末混悬液比较均一,稳定悬浮,而未均质的则迅速沉降到溶液底部.

纳米氧化铝粉末均质前后外观对比图

粒径检测后发现平均粒径200纳米,均质后粒径分布非常集中,效果良好.

纳米氧化铝粉末微射流均质后粒径分布图

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