能級撕裂法納米材料生產設備的能量場發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型納米材料生產技術領域，更具體的是涉及一種能級撕裂法納米材料生產設備的能量場發(fā)生器。
【背景技術】
[0002]超微粉體技術被國內外科技界稱為跨世紀的高新技術。隨著科學技術的迅速發(fā)展，超微材料和納米材料的研宄應用，具有廣闊的應用前景，對推動工業(yè)技術進步有著極其重要的作用。納米材料，又稱超微粉或超細粉，一般指粒度在100納米以下的粉末或顆粒，是一種介于原子、分子與宏觀物體之間處于中間物態(tài)的固體顆粒材料。納米材料的制備技術主要使用化學方法制備，有酶溶法及化學滲透法、激光法等。當然，也有物理方法制備的，如高壓勻漿法、高速珠磨法、高壓勻漿法、超聲破碎法、低溫微納米破壁法。
[0003]高壓勻漿法:設備是高壓勻漿器，它由高壓泵和勻漿間組成，英國ADV公司和美國Microfluidics公司均有產品出售。其破碎機理:分子細胞在一系列過程中經歷了高速造成的剪刀，碰撞以及由高壓到常壓的變化從而造成分子細胞的破碎。存在的問題:較易造成堵塞的團狀或絲狀真菌分子細胞，較小的革蘭氏陽性首以及有些亞分子細胞，質地堅硬，易損傷勻漿閥，也不適合用該法處理。
[0004]高速珠磨法:設備是珠磨機，瑞士 WBC公司和德國西門子機械公司均制造各種型號的珠磨機，其破碎機下:微生物細胞懸浮液與極細的研磨劑在攪拌漿作用下充分混合，珠子之間以及珠子和分子細胞之間和互相剪切、碰撞，促使分子細胞壁破碎，釋出內含物，在珠波分離器的協(xié)助下，珠子被滯留在破碎室內，漿液流出，從而實現連續(xù)操作，破碎中，產生的熱量由夾套中的冷卻液帶走。存在的問題:操作參數多，一般賃經驗估計并且珠子之間的液體損失30%左右。
[0005]超聲破碎:頻高于15?20KHz的超聲波在高強度聲能輸入下可以進行分子細胞破碎。其破碎機理:可能與空化現象引起的沖擊波和剪切力有關。超聲破碎的效率與聲頻、聲能、處理時間、分子細胞濃度及首種類型等因素有關。存在問題；超聲波破碎在實驗室規(guī)模應用較普遍，處理少量樣品時操作簡便，液量損失少，但是超聲波產生的化學自由基團能使某些敏感性活性物質變性失活。而且大容量裝置聲能傳遞，散熱均有困難。
[0006]低溫微納米破壁:將物質放在-170度的低溫下使其冷凍，隨后在常溫下融化，如此反復，使得分子細胞壁破碎。存在的問題:建造低溫環(huán)境對設備需求較高，采用溫差破碎成本較高。
[0007]酶溶法:就是用生物酶將細胞壁和細胞臘消化溶解的方法。常用的溶酶有溶菌酶β-1.3-葡聚糖酶、蛋白酶等。存在的問題；易造成產物抑制作用，這可能是導致胞內物質釋放率低的一個重要因素。而且溶酶價格高，限制了大規(guī)模利用。若回收溶酶，則又增加百分離純化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差，不同菌種需選擇不同的酶。
[0008]化學滲透法:某些有機溶劑(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性劑、金屬螯合劑、變性劑等化學藥品都可以改變分子細胞壁或膜的通透性從而使內合物有選擇地滲透出來。其作用機理；化學滲透取決于化學試劑的類型以及分子細胞壁和膜的結構與組成。存在的問題；時間長，效率低；化學試劑毒性較強，同時對產物也有毒害作用，進一步分離時需要用透析等方法除去這些試劑；通用性差:某種試劑只能作用于某些特定類型的微生物細胞。
[0009]激光誘導法:即由塊狀物經一定的加熱方式使之氣化，再經冷凝而形成超微粉體沉積而取得。單一金屬材料可依上述工藝方法來制取。存在的問題；合成量不大、僅能小量生產，小時產量僅有百克左右，成本昂貴并且改變了材料的許多結構和性質，以及材料相的變化限定了其應用領域。
[0010]超微材料(亞微米及納米級)是21世紀的基礎材料，是當前高科技領域國際競爭的熱點之一。物理制備技術能否生產超微材料和納米材料是目前科技界非常渴望和關注的一項跨時代的科研攻關項目。目前世界各國特別是工業(yè)發(fā)達國家，政府每年都投入巨資進行這方面的研宄與開發(fā)。鑒于目前超微粉體材料，特別是納米材料研宄應用的現狀和存在的技術問題，因此，如何能研宄出比現有技術更為先進的制備設備，以實現高效地生產所需的納米粉體，是本領域技術人員不斷探討和非常關注的課題。
[0011]針對現有技術中存在的問題，本申請人設計了一種“能級分子材料細胞撕裂設備”，根據克羅科定理，利用超聲速氣流形成所需要的漩渦湍流流體，利用漩渦湍流流體撕裂分子材料細胞，以制得預定顆粒直徑的納米材料。

【發(fā)明內容】

[0012]本實用新型的目的就是為了解決現有技術之不足而提供的一種操作簡單，生產效率高，成本低，能夠根據需要制造不同種類和顆粒直徑的分子材料，無污染，精度高，造型好的能級撕裂法納米材料生產設備的能量場發(fā)生器。
[0013]本實用新型是采用如下技術解決方案來實現上述目的:一種能級撕裂法納米材料生產設備的能量場發(fā)生器，其特征在于，它包括能量場腔體及其內設置的能量場發(fā)生模芯，能量場發(fā)生模芯連接有驅動其旋轉的動力裝置，能量場發(fā)生模芯包括葉盤、沿葉盤的周向設置的多個齒梳、固定在葉盤中心的旋轉軸，能量場腔體設置有容旋轉軸穿過的軸孔。
[0014]作為上述方案的進一步說明，所述葉盤的正面與背面均設置有齒梳，葉盤正面的齒梳一與葉盤背面的齒梳二沿葉盤的周向依次交替設置。
[0015]所述齒梳包括與葉盤連接的固定臂和位于固定臂端部的齒塊，齒塊與固定臂垂直，在齒塊的表面和/或背面設置有多個齒牙。
[0016]所述葉盤表面設置有葉盤花鍵，葉盤花鍵自葉盤的中心向外緣延伸，旋轉軸通過鎖緊螺母垂直連接固定在葉盤花鍵的中部。
[0017]所述能量場腔體呈環(huán)狀，包括能量場外環(huán)、能量場內環(huán)和固定于能量場外環(huán)、能量場內環(huán)之間的前、后端環(huán)形擋板，在能量場外環(huán)設置有至少一個材料注入口，材料注入口連通能量場外環(huán)與能量場內環(huán)之間的能量場腔。
[0018]所述材料注入口的數量優(yōu)選為3個，相鄰兩個材料注入口之間的夾角為90度。
[0019]所述能量場腔體的前環(huán)形擋板與能量場外環(huán)前端固定通過密封圈密封，能量場腔體后環(huán)形擋板與能量場外環(huán)后端固定通過密封圈密封。
[0020]所述能量場外環(huán)下端設置有清潔液排除口，該清潔液排除口上設置有控制其開閉的控制開關裝置。
[0021]進一步地，所述控制開關裝置包括活動插接于清潔液排除口上的開關齒條、與開關齒條活動連接的定位連接板、設置在定位連接板上的與開關齒條嚙合的傳動齒輪組、連接驅動傳動齒輪組運轉的手動或電動驅動裝置，定位連接板固定在底座上。
[0022]所述連接驅動傳動齒輪組的手動驅動裝置包括連接板、調節(jié)盤、固定在調節(jié)盤上的調節(jié)手柄、調節(jié)桿、調節(jié)桿座，連接板固定在底座上，調節(jié)桿與傳動齒輪組傳動配合，調節(jié)盤與調節(jié)桿固定，調節(jié)桿與調節(jié)桿座通過軸承連接，調節(jié)桿座與連接板固定，通過調節(jié)手柄帶動調節(jié)盤轉動，從而帶動調節(jié)桿旋轉，進而驅動傳動齒輪組運轉，帶動齒條相對于清潔液排除口作插入或伸出動作，實現清潔液排除口的開閉調節(jié)控制。
[0023]所述能量場發(fā)生器的能量場腔體外設置有溫度交換機構，在能量場發(fā)生器內的分子材料細胞的撕裂、粉碎過程通過溫度交換機構，實現在可控溫環(huán)境下瞬間完成，過程中產生的熱量通過設置冷卻液循環(huán)交換；
[0024]溫度交換機構包括溫度交換底座、溫度交換模塊腔體，溫度交換模塊腔體立于溫度交換底座上，溫度交換模塊腔體包括腔體外環(huán)和分別固定在腔體外環(huán)前、后端的前擋板、后擋板，在前、后擋板的外側連接有連接塊，該連接塊與溫度交換底座連接固定，起到加強連接支撐的作用。
[0025]本實用新型采用上述技術解決方案所能達到的有益效果是:
[0026]1、本實用新型采用本發(fā)明通過自行研發(fā)的能級分子材料細胞撕裂裝備根據需要制造不同種類和顆粒直徑的分子材料要求，由機械能量引導機械葉輪系統(tǒng)產生不同能量級別一