기술 및 응용 개요
고효율 물리적 처리 장치인 초음파 프로브는 최근 몇 년 동안 화학 공학, 식품 가공, 제약, 나노 재료 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 핵심 원리는 고주파 초음파 진동을 통해 액체 내에서 공동 현상을 생성하여 순간적인 고압, 고온, 마이크로 제트를 활용하여 재료 파쇄, 분산, 유화 또는 혼합을 달성하는 것입니다. 기존의 기계식 균질화 장치와 비교하여 초음파 균질화 장치는 상당한 기술적 이점을 보여줍니다.
핵심 원리 및 기술적 장점
초음파 프로브가 공동 현상을 통해 방출하는 에너지 밀도는 매우 높아, 수천 기압의 국부적인 압력과 수천 도 이상의 온도를 마이크로초 내에 생성하여 분자 수준에서 직접 작용합니다. 이러한 에너지 전달 방식은 빠른 입자 파쇄 (예: 나노 재료 제조) 또는 혼합되지 않는 액체의 미세 유화 (예: 에멀젼 연료 생산)를 가능하게 하여 기존의 기계적 교반보다 처리 효율을 여러 배 향상시킵니다. 또한, 공동 현상은 전체 영역을 커버하여 기존 장비에서 불균일한 전단 분포로 인해 발생하는 시료 층화 또는 입자 크기 불균형과 같은 문제를 방지합니다. 장치 매개변수 (예: 전력, 처리 시간)는 다양한 점도 및 농도의 재료에 맞게 디지털 인터페이스를 통해 정밀하게 조정할 수 있습니다.
산업 간 응용 사례
식품 산업의 주스 균질화 및 지방 정제에서 생물 제약 분야의 세포 파괴 및 리포솜 제조, 그리고 신에너지 분야의 배터리 슬러리 분산에 이르기까지 초음파 균질화 장치는 고유한 장점을 보여줍니다. 예를 들어, 나노 재료 합성에서 기존의 볼 밀링 공정에 비해 훨씬 우수한 균일성을 가진 소형 입자의 제어가능한 제조를 가능하게 합니다.
