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在現代工業生產中，材料的精細化加工對于產品質量和性能的提升至關重要。SMT 分散機以其卓越的性能和多功能性，在眾多領域中發揮著關鍵作用。本文將詳細介紹 SMT 分散機的工作原理及其在不同領域的應用。
一、工作原理
（一）超聲波空化效應
SMT 分散機的核心技術之一是利用高頻超聲波的空化效應。以日本 SMT 超聲波分散機 UH-50 和 UH-50F 為例，這些設備采用 20kHz 的高頻超聲波，通過空化效應產生微射流，能夠有效打破油/水界面膜，實現納米級分散。這種空化效應產生的微射流沖擊力，能夠將顆粒團聚體解聚，使粒徑達到納米級別（D50 可達 100-300nm）。
（二）穩定的超聲波輸出
SMT 分散機配備了 50W 恒定功率的超聲波輸出，確保能量穩定輸出，避免因功率波動導致的分散不均問題。此外，設備的振幅優化為 40μm，平衡了分散強度與樣品保護，適用于敏感生物樣品（如蛋白質、細胞）及高精度納米材料（如量子點、碳納米管）。
（三）模塊化設計
SMT 分散機采用模塊化設計，不同型號適用于不同的應用場景。例如，UH-50 配備 3φ鈦合金階梯探頭，適用于高粘度體系和直接接觸式處理；而 UH-50F 則配備 6φ鈦合金霧化噴嘴，適用于連續噴霧和在線包覆工藝。這種設計不僅提高了設備的靈活性，還擴大了其應用范圍。
（四）低能耗與緊湊結構
SMT 分散機的能耗低，適合實驗室長期運行。其體積小巧（182×320×110mm），可集成至手套箱、微反應系統等受限空間。這種緊湊的設計使得設備在空間受限的實驗室和小規模生產環境中具有顯著優勢。
二、應用領域
（一）化妝品行業
在化妝品行業，SMT 分散機可用于納米乳液的制備和顏料的分散。例如，5% 維生素 E O/W 乳液經 UH-50 處理后，D50 可達 150nm，且常溫儲存 6 個月無分層。此外，氧化鐵紅顏料的粒徑可從 10μm 降至 0.5μm，顯色度提升 30%。
（二）生物醫藥
在生物醫藥領域，SMT 分散機可用于藥物納米化和細胞破碎。例如，難溶性藥物（如布洛芬）的粒徑可降至 200nm，溶出速率提高 3 倍。此外，設備還能溫和裂解酵母細胞，蛋白質提取率可達 90% 以上，且保持生物活性。
（三）納米材料科學
在納米材料科學中，SMT 分散機可用于石墨烯的分散和金屬氧化物的霧化。例如，UH-50 處理 30 分鐘后，石墨烯團聚體的解聚率可達 95% 以上。此外，UH-50F 可用于制備均勻的納米 TiO? 氣凝膠，比表面積可達 200m2/g。
三、使用建議
（一）探頭浸入深度
對于 UH-50，探頭浸入深度應≥15mm，避免空載運行。對于 UH-50F，前置 100μm 過濾器，防止噴嘴堵塞。
（二）脈沖模式
熱敏感樣品建議采用脈沖模式（工作 30s，暫停 10s），以減少熱量對樣品的影響。
（三）梯度超聲
高固含量體系需采用梯度超聲（功率由 30% 逐步提升至 100%），以避免樣品在高功率下發生過度破壞。
四、總結
SMT 分散機憑借其精準的能量控制和模塊化設計，成為納米材料研發與生產的理想工具。UH-50 適用于高精度分散，而 UH-50F 擴展了噴霧功能，滿足工業化連續處理需求。用戶可根據樣品特性（如粘度、熱敏感性）及工藝目標（如分散/霧化）靈活選擇，實現最優處理效果。
