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脈沖/連續(xù)雙模式——UR-21P小型超聲波攪拌機(jī)實(shí)現(xiàn)納米顆粒均勻分散

發(fā)布時(shí)間： 2025-11-13　　點(diǎn)擊次數(shù)： 27次

　　納米顆粒因其巨大比表面積極易團(tuán)聚，傳統(tǒng)機(jī)械攪拌往往難以打開硬團(tuán)聚體，導(dǎo)致下游成膜、涂布或燒結(jié)出現(xiàn)缺陷。UR-21P小型超聲波攪拌機(jī)通過“脈沖/連續(xù)雙模式”驅(qū)動(dòng)20kHz換能器，在同等功耗下將空化效率提升30%，可在30s~2min內(nèi)打破CNT、SiO?、TiN等納米粉末的團(tuán)聚，實(shí)現(xiàn)單顆粒級(jí)均勻分散。

　　一、雙模式機(jī)理

　　連續(xù)模式：輸出恒定振幅，空化泡密度高，適合初始快速潤(rùn)濕與宏觀混合；

　　脈沖模式：占空比10-90%可調(diào)，瞬間高能+間歇冷卻，抑制局部過熱，減少氣泡穩(wěn)態(tài)層，提高空化剪切利用率。實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)0.5wt%多壁碳納米管(MWCNT)水漿，脈沖模式(50%占空)處理5min后，DLS平均粒徑由420nm降至85nm，分散率>95%。

　　二、UR-21P性能亮點(diǎn)

　　頻率20kHz，峰值功率750W，振幅30-100%無級(jí)設(shè)定；

　　鈦合金Φ13mm變幅桿，前端輻射面硬度>HRC55，耐氯離子腐蝕；

　　體積2.8L，重量3.1kg，可垂直夾持或橫向固定，適合通風(fēng)櫥、手套箱內(nèi)使用；

　　溫控聯(lián)鎖：外接Pt100，當(dāng)漿料溫度>60℃自動(dòng)切換脈沖，防止溶劑暴沸。

　　三、典型應(yīng)用數(shù)據(jù)

　　鋰離子電池正極漿料：LiFePO?+導(dǎo)電碳+PVDF/NMP體系，連續(xù)模式1min+脈沖模式3min，粘度下降38%，涂布邊緣厚度誤差由±2.1µm降至±0.8µm，極片剝離強(qiáng)度提高15%；

　　納米SiO?/環(huán)氧灌漿料：脈沖模式(70%占空)處理6min，SEM顯示SiO?單顆粒均勻分布，復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度提升22%，Tg提高8℃；

　　鐵氧化物納米流體：用于養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理，超聲40min(400rpm輔助攪拌)后，顆粒不沉降時(shí)間由2h延長(zhǎng)至24h，污染物去除率提升30%。

　　四、操作與維護(hù)

　　一鍵切換連續(xù)/脈沖，旋鈕設(shè)定振幅，LCD實(shí)時(shí)顯示實(shí)際功率與運(yùn)行時(shí)間；

　　變幅桿表面采用螺紋+O圈密封，30s可拆卸清洗，避免交叉污染；

　　建議運(yùn)行5min后空載冷卻1min，MTBF>10000h，滿足中試及小批量生產(chǎn)節(jié)拍。

　　結(jié)語

　　UR-21P通過“脈沖/連續(xù)雙模式”精準(zhǔn)控制空化強(qiáng)度，在毫升級(jí)至升級(jí)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)納米顆粒的高效、低熱損傷分散，為鋰電、涂料、納米復(fù)合材料及環(huán)境納米流體等領(lǐng)域提供了實(shí)驗(yàn)室→產(chǎn)線無縫放大的核心工具

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