Наночастинкимають малий розмір частинок, високу поверхневу енергію та схильність до спонтанної агломерації. Існування агломерації суттєво впливатиме на переваги нанопорошків. Тому питання покращення дисперсії та стабільності нанопорошків у рідкому середовищі є дуже важливими темами досліджень.
Дисперсія частинок – це нова галузь наукових досліджень, що розвивається останніми роками. Так зване диспергування частинок стосується процесу розділення та диспергування порошкових частинок у рідкому середовищі та рівномірного розподілу по всій рідкій фазі, який включає в себе три стадії: зволоження, деагломерацію та стабілізацію диспергованих частинок. Зволоження – це процес повільного додавання порошку до вихру, що утворюється в системі змішування, завдяки чому повітря або інші домішки, адсорбовані на поверхні порошку, замінюються рідиною. Деагломерація – це диспергування агрегатів більшого розміру частинок на менші частинки за допомогою механічних або суперростучих методів. Стабілізація – це забезпечення тривалої рівномірної дисперсії порошкових частинок у рідині. За різними методами диспергування, його можна розділити на фізичне диспергування та хімічне диспергування. Ультразвукове диспергування є одним з методів фізичного диспергування.
Ультразвукова дисперсіяМетод: Ультразвук має характеристики короткої довжини хвилі, приблизно прямолінійного поширення та легкої концентрації енергії. Ультразвук може збільшити швидкість хімічної реакції, скоротити час реакції та підвищити селективність реакції; він також може стимулювати хімічні реакції, які не можуть відбуватися без присутності ультразвукових хвиль. Ультразвукова дисперсія полягає у безпосередньому розміщенні суспензії частинок, що підлягають обробці, в полі супергенерації та обробці її ультразвуковими хвилями відповідної частоти та потужності. Це метод високоінтенсивної дисперсії. Механізм ультразвукової дисперсії, як правило, пов'язаний з кавітацією. Поширення ультразвукових хвиль відбувається через середовище як носій, і під час поширення ультразвукових хвиль у середовищі існує період змінного позитивного та негативного тиску. Середовище стискається та розтягується під змінним позитивним та негативним тиском. Коли ультразвукові хвилі з достатньо великою амплітудою застосовуються до рідкого середовища для підтримки постійної критичної молекулярної відстані, рідке середовище розривається та утворює мікробульбашки, які надалі перетворюються на кавітаційні бульбашки. З одного боку, ці бульбашки можуть повторно розчинятися в рідкому середовищі, або вони можуть спливати та зникати; вони також можуть руйнуватися з резонансної фази ультразвукового поля. Практика довела, що для дисперсії суспензії існує відповідна частота супергенерації, і її значення залежить від розміру частинок зважених частинок. З цієї причини, на щастя, після періоду супернародження слід на деякий час зупинитися та продовжити супернародження, щоб уникнути перегріву. Охолодження повітрям або водою під час супернародження також є хорошим методом.