离心雾化盘技术是一种将液体样品雾化成微小颗粒的方法,广泛应用于化学、医药、食品、农药、化妆品等领域的颗粒制备和粉体工程中。离心雾化盘是离心雾化设备的核心部件,其工作原理是通过离心力将液体样品喷雾成微小颗粒。
离心雾化盘主要由圆盘和离心系统构成。圆盘通常为圆盘状或碟状结构,上面有许多细小孔洞或微孔,用于喷出液体样品。离心系统是指通过电机带动圆盘旋转的装置,通过高速旋转产生离心力。
离心雾化盘的工作过程主要包括供液、喷雾和收集三个步骤。具体步骤如下:
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供液:将待雾化的液体样品注入离心雾化盘的供液系统中。供液系统通常包括进液管道、液体储存容器和阀门等组件。液体样品通常需要具备流动性和粘度,以便顺利供液到离心雾化盘。
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喷雾:液体样品从离心雾化盘的细小孔洞中喷出。喷雾过程中,离心力和液体表面张力的相互作用使得液体被拉伸成细长液柱。随着圆盘高速旋转,液柱逐渐分裂成小液滴。此时,液滴在离心力的作用下向外延伸,形成一个圆锥形的雾化锥。
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收集:离心雾化盘周围放置收集器,用于收集雾化的微小颗粒。微小颗粒呈放射状分布,由大颗粒向周围逐渐变小。收集器通常是一个圆环形结构,通过调整收集器的位置和造型,可以控制颗粒的大小和分布。
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离心雾化盘的工作原理可以归纳为以下几个方面:
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离心力:离心雾化盘通过高速旋转产生离心力,离心力的大小与圆盘角速度和半径有关。离心力作用下,液体样品被拉伸成细长液柱,并分裂成微小液滴。离心力的作用将液滴向外延伸,形成雾化锥状结构。
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表面张力:液体样品喷雾过程中,表面张力使得液体被拉伸成细长液柱。液体的表面张力越大,液滴的半径就越小。表面张力与离心力的相互作用导致液滴的尺寸和分布。
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气体动力学:在离心雾化盘中,气体动力学与液滴的形成和分裂有关。喷出的液滴与空气迅速接触,受到空气阻力的作用,导致液滴形成雾化锥并逐渐褪去。
离心雾化盘的工作原理可以根据不同的应用需求进行调整和优化。通过改变圆盘的孔径、孔洞形状和密度,以及调整离心力的大小和角速度等参数,可以控制颗粒的大小、分布和形态。离心雾化盘的工作原理在颗粒制备、纳米材料制备、粉体涂层等领域具有广泛的应用前景。