离心超声雾化技术

离心超声雾化技术是根据张力波理论，液膜铺展厚度显著影响粉末颗粒尺寸的原理开发的一种冶金粉末制取的新技术。有关研究人员为了促进金属熔体在振动面的铺展，采取了许多措施改善金属馈液方式，其中德国Ladghh等等开发出了一种离心流嘴，并将其用于金属超声雾化，即离心超声雾化技术，为现代冶金粉末制取做出了很大的贡献。

熔体以一定流量流经流嘴时，通过涡流离心腔的导流作用,使流出的金属液体形成空心锥结构,其螺旋形的流动轨迹加快了金属液体在振动面上的铺展，促进了液体沿周向的铺展和薄液膜的形成，提高了金属液体在整个振动面铺展的均匀性,同时采用高频、大功率压电换能器，可以显著减小雾化金属粉末的粒度，大大提高金属粉末雾化的产率与出粉率。

双重超声雾化是由瑞士开发出的一种新振子进行，可工业化生产纳米结构金属粉末。新雾化装置将两种超声雾化方法(超声气体雾化与张力波雾化法)有机结合起来，克服了它们各自的局限性。新装置分两步击碎熔态金属，从而解决了熔体流直径不能过大的问题。熔态金属流首先导向由超声频率激发的管状共振器的内壁，熔态金属润湿这种振动基体，通过张力波雾化被击碎。同时,在进人同一管中的惰性气体中产生非稳态冲击波,这种压力脉冲进一步击碎张力波雾化的熔滴，从而使最终获得的粉末颗粒度细小均匀，大大提高了雾化效率，尤其适合于制备粒度在20μm以下的微细粉末。

双重超声雾化技术的一大进步是，开发出了“锤”型超声振子，比传统的两金属块“三明治”振子提高了频率、振幅与相位调制。这说明,不管什么液态金属，只要选取适宜的超声参数，都可进行高流速张力波雾化。它的另一大进步是采用了难熔合金管振子，一直到2000℃都能保持良好的声学特性，满足润湿要求，保持对熔态金属的耐蚀力。双重超声雾化器在结构上突破了常规超声张力波雾化器振子系统的结构模式，使得辐射面声强显著增加，减小了液滴粒度，超声脉冲气流可以进一步破碎雾化的液滴，从而得到更加细小的粉末颗粒，在减小粉末粒度和粒度分布区间的同时雾化效率得以显著提高。

超声雾化法是高速气流以80-100KHz的频率和2-2.5马赫的高速度冲击液态金属流，使其雾化成小液滴，随后凝固成粉末。高速冲击由多个哈曼振动波管产生，哈曼管同心分布在金属液流的四周。每个哈曼管由一个可调节的共振腔组成，当气体通过喷管流出时，气流能引起伯努利(Bernoulli)效应，达到超音速度，并具有超声频率。另外，超声驻波雾化法也可以产生超声雾化。跟普通高压雾化和水雾化的三阶段过程相比，超声雾化金属液在一个阶段就被多个细小射流冲击剪碎成金属雾滴，所得粉末尺寸比较集中，平均尺寸小于20μm，粉末收得率超过90%，由枝晶臂间距估算冷却速度超过106℃/s。超声雾化能量消耗低，比普通雾化节能约1/4。目前生产铝、纯钴、镍和铁、镍基和钴基合金等已达工业生产规模，而对于钛等高熔点合金仍在进一步实验研究之中。已有报导采用超声速层状气流由2000℃的金属和陶瓷熔液制粉获得成功。 2100433B

在生物科学，特别是生物化学和分子生物学研究领域，已得到十分广泛的应用，每个生物化学和分子生物学实验室都要准备多种型式的离心机。离心技术主 要用于各种生物样品的分离和制备，生物样品悬浮液盛放在离心管中在高速旋转下，由于巨大的离心力作用，使悬浮的微小颗粒（如细胞器、生物大分子的沉淀等） 以一定的速度沉降，从而与溶液得以分离。

基本原理：

当一个粒子（生物大分子或细胞器）在高速旋转下受到离心力作用时，此离心力“F”由下式定义， 　即： 　F = ma = mω2 r 　a — 粒子旋转的加速度，m — 沉降粒子的有效质量，ω—粒子旋转的角速度，r—粒子的旋转半径( cm )。 　通常离心力常用地球引力的倍数来表示，因而称为相对离心力“ RCF ”。或者用数字乘“g”来表示 　例如25000×g，则表示相对离心力为25000。