原理

　　超高壓均質(zhì)機主要由高壓均質(zhì)部件和增壓機構構成。高壓均質(zhì)部件的內(nèi)部具有特別設計的幾何形狀，在增壓機構的作用下，超高壓物料快速的通過均質(zhì)腔，物料會同時受到高速剪切、高頻震蕩、空穴現(xiàn)象和對流撞擊等機械力作用和相應的熱效應，由此引發(fā)的機械力及化學效應可誘導物料大分子的物理、化學及結構性質(zhì)發(fā)生變化，最終達到均質(zhì)的效果。

　　高壓均質(zhì)閥

　　在1900年第一臺牛奶均質(zhì)機出現(xiàn)，此時均質(zhì)機采用閥的形式，如左圖所示，均質(zhì)閥原來設計是用來均質(zhì)牛奶用的，牛奶在均質(zhì)閥加速撞擊到均質(zhì)閥芯，被撞碎成更小的乳滴。后期經(jīng)過改進以用在超高壓均質(zhì)機上。高壓均質(zhì)閥一般采用的材料是碳化鎢和陶瓷。歐州的均質(zhì)機發(fā)展較早，都采用均質(zhì)閥的形式。國內(nèi)的超高壓均質(zhì)機仿效國外也是均質(zhì)閥的形式。均質(zhì)閥的作用主要是撞擊、其次是空穴作用。

　　高壓均質(zhì)腔

　　均質(zhì)閥的均質(zhì)能力有限，難以生產(chǎn)超小納米級的顆粒，其中空穴作用產(chǎn)生乳劑的破乳，從而降低制藥乳劑的穩(wěn)定性。 隨著對納米材料的需求和制藥乳劑的出現(xiàn)，近二十年來，新的均質(zhì)形式發(fā)展起來，通常稱為均質(zhì)腔。在均質(zhì)腔中，待處理的物料被加速為兩束，并形成高速的射流，相互對撞從而將物料粉碎，如同下圖粒子對撞機原理。對射流型的均質(zhì)腔相比早期的均質(zhì)閥在效率上有了進一步提高，同時沒有空穴作，在制藥乳劑上取得了很大的應用。金剛石材料被采用進均質(zhì)腔，進一步提高均質(zhì)腔的壽命，稱為對射流金剛石交互容腔。目前主要由美國的Genizer和microfluidics公司生產(chǎn)對射流金剛石交互容腔。因為制藥行業(yè)對均質(zhì)機的要求較高，性能優(yōu)越對射流金剛石交互容腔占據(jù)了美國制藥行業(yè)的90%以上。

　　 控溫型高壓均質(zhì)腔

　　超高壓均質(zhì)機相對于高壓均質(zhì)機的的壓力得到大大的提升，隨時而來，均質(zhì)腔的降溫也成了一個難題。由于超高壓均質(zhì)機產(chǎn)生的高溫，超過30000psi均質(zhì)效果已不隨壓力而提升，可控溫型的超高壓金剛石交互容腔發(fā)展起來以減少高溫引起的大顆粒含量和乳劑穩(wěn)定型的問題。

　　 在超高壓均質(zhì)機中，高壓均質(zhì)腔是設備的核心部件，其內(nèi)部的特有的幾何結構是決定均質(zhì)效果的主要因素。而增壓機構為流體物料高速通過均質(zhì)腔提供了所需的壓力，壓力的高低和穩(wěn)定性也會在一定程度上影響產(chǎn)品的質(zhì)量。

　　應用

　　超高壓勻質(zhì)機是應用納米技術top-down工藝制備納米材料最有效的生產(chǎn)設備之一，其應用領域非常廣泛。

　　● 制藥行業(yè)中制備脂肪粒、微乳、脂質(zhì)體、混懸劑和微膠囊等；

　　● 生物工程產(chǎn)品的細胞破碎、胞內(nèi)外物質(zhì)的提取和均質(zhì)；

　　● 化妝品、精細化工等行業(yè)產(chǎn)品的均質(zhì)分散；

　　● 導電漿料、電阻漿料的生產(chǎn)和制備。

　　同高壓均質(zhì)機不同，超高壓均質(zhì)機主要用于制藥，納米材料行業(yè)，因其價格昂貴，很少用于食品，飲料行業(yè)。