利用超重机内可实现高强、高速微观混合的特点,使用一台液液气组合反应型超重力机就可以制备纳米碳酸钙、碳酸锶、碳酸锂、钛酸钡、硫酸钡、二氧化硅、氧化锌、氧化锆、氢氧化铝、氢氧化镁等纳米材料。国内也已有超重力法制备纳米碳酸钙、纳米氢氧化镁、纳米硫酸钡等工业应用的实例。超重力法制备纳米材料具有:纳米粒子尺寸可控、粒径分布窄、工艺简单、生产效率高、成本低、工程放大容易,通用性强等优点。
超重力反应控制粒径与粒度原理:
● 反应为一快速化学反应,随即沉淀结晶,如Ba2+与SO4-2等反应。
● 反应原料液体被旋转填充床高速切割成为微小的液滴,每一微液滴即为一微小体积反器,该体积因而限制了沉淀结晶所能成长的大小。
● 高微观混合效果,造成反应器内无浓度、温度、滞留时间不均匀之现象,而获得排出反应器之窄粒径分布沉淀结晶超细粉体。
● 旋转填充床内微观混合特性时间小于粉体之长晶诱发时间。一般快速化学反应沉淀结晶之长晶诱发时间约10~1,000μs,而旋转填充床内微观混合特性时间约10~100μs,因而使结晶来不及长大而在晶核尺寸下随即排出反应器达到控制在纳米尺寸的粉粒。