能级撕裂法纳米材料生产设备的能量场发生器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型纳米材料生产技术领域，更具体的是涉及一种能级撕裂法纳米材料生产设备的能量场发生器。
【背景技术】
[0002]超微粉体技术被国内外科技界称为跨世纪的高新技术。随着科学技术的迅速发展，超微材料和纳米材料的研宄应用，具有广阔的应用前景，对推动工业技术进步有着极其重要的作用。纳米材料，又称超微粉或超细粉，一般指粒度在100纳米以下的粉末或颗粒，是一种介于原子、分子与宏观物体之间处于中间物态的固体颗粒材料。纳米材料的制备技术主要使用化学方法制备，有酶溶法及化学渗透法、激光法等。当然，也有物理方法制备的，如高压匀浆法、高速珠磨法、高压匀浆法、超声破碎法、低温微纳米破壁法。
[0003]高压匀浆法:设备是高压匀浆器，它由高压泵和匀浆间组成，英国ADV公司和美国Microfluidics公司均有产品出售。其破碎机理:分子细胞在一系列过程中经历了高速造成的剪刀，碰撞以及由高压到常压的变化从而造成分子细胞的破碎。存在的问题:较易造成堵塞的团状或丝状真菌分子细胞，较小的革兰氏阳性首以及有些亚分子细胞，质地坚硬，易损伤匀浆阀，也不适合用该法处理。
[0004]高速珠磨法:设备是珠磨机，瑞士 WBC公司和德国西门子机械公司均制造各种型号的珠磨机，其破碎机下:微生物细胞悬浮液与极细的研磨剂在搅拌浆作用下充分混合，珠子之间以及珠子和分子细胞之间和互相剪切、碰撞，促使分子细胞壁破碎，释出内含物，在珠波分离器的协助下，珠子被滞留在破碎室内，浆液流出，从而实现连续操作，破碎中，产生的热量由夹套中的冷却液带走。存在的问题:操作参数多，一般赁经验估计并且珠子之间的液体损失30%左右。
[0005]超声破碎:频高于15?20KHz的超声波在高强度声能输入下可以进行分子细胞破碎。其破碎机理:可能与空化现象引起的冲击波和剪切力有关。超声破碎的效率与声频、声能、处理时间、分子细胞浓度及首种类型等因素有关。存在问题；超声波破碎在实验室规模应用较普遍，处理少量样品时操作简便，液量损失少，但是超声波产生的化学自由基团能使某些敏感性活性物质变性失活。而且大容量装置声能传递，散热均有困难。
[0006]低温微纳米破壁:将物质放在-170度的低温下使其冷冻，随后在常温下融化，如此反复，使得分子细胞壁破碎。存在的问题:建造低温环境对设备需求较高，采用温差破碎成本较高。
[0007]酶溶法:就是用生物酶将细胞壁和细胞腊消化溶解的方法。常用的溶酶有溶菌酶β-1.3-葡聚糖酶、蛋白酶等。存在的问题；易造成产物抑制作用，这可能是导致胞内物质释放率低的一个重要因素。而且溶酶价格高，限制了大规模利用。若回收溶酶，则又增加百分离纯化溶酶的操作。另外酶溶法通用性差，不同菌种需选择不同的酶。
[0008]化学渗透法:某些有机溶剂(如苯、甲苯)、抗生素、表面活性剂、金属螯合剂、变性剂等化学药品都可以改变分子细胞壁或膜的通透性从而使内合物有选择地渗透出来。其作用机理；化学渗透取决于化学试剂的类型以及分子细胞壁和膜的结构与组成。存在的问题；时间长，效率低；化学试剂毒性较强，同时对产物也有毒害作用，进一步分离时需要用透析等方法除去这些试剂；通用性差:某种试剂只能作用于某些特定类型的微生物细胞。
[0009]激光诱导法:即由块状物经一定的加热方式使之气化，再经冷凝而形成超微粉体沉积而取得。单一金属材料可依上述工艺方法来制取。存在的问题；合成量不大、仅能小量生产，小时产量仅有百克左右，成本昂贵并且改变了材料的许多结构和性质，以及材料相的变化限定了其应用领域。
[0010]超微材料(亚微米及纳米级)是21世纪的基础材料，是当前高科技领域国际竞争的热点之一。物理制备技术能否生产超微材料和纳米材料是目前科技界非常渴望和关注的一项跨时代的科研攻关项目。目前世界各国特别是工业发达国家，政府每年都投入巨资进行这方面的研宄与开发。鉴于目前超微粉体材料，特别是纳米材料研宄应用的现状和存在的技术问题，因此，如何能研宄出比现有技术更为先进的制备设备，以实现高效地生产所需的纳米粉体，是本领域技术人员不断探讨和非常关注的课题。
[0011]针对现有技术中存在的问题，本申请人设计了一种“能级分子材料细胞撕裂设备”，根据克罗科定理，利用超声速气流形成所需要的漩涡湍流流体，利用漩涡湍流流体撕裂分子材料细胞，以制得预定颗粒直径的纳米材料。
【发明内容】
[0012]本实用新型的目的就是为了解决现有技术之不足而提供的一种操作简单，生产效率高，成本低，能够根据需要制造不同种类和颗粒直径的分子材料，无污染，精度高，造型好的能级撕裂法纳米材料生产设备的能量场发生器。
[0013]本实用新型是采用如下技术解决方案来实现上述目的:一种能级撕裂法纳米材料生产设备的能量场发生器，其特征在于，它包括能量场腔体及其内设置的能量场发生模芯，能量场发生模芯连接有驱动其旋转的动力装置，能量场发生模芯包括叶盘、沿叶盘的周向设置的多个齿梳、固定在叶盘中心的旋转轴，能量场腔体设置有容旋转轴穿过的轴孔。
[0014]作为上述方案的进一步说明，所述叶盘的正面与背面均设置有齿梳，叶盘正面的齿梳一与叶盘背面的齿梳二沿叶盘的周向依次交替设置。
[0015]所述齿梳包括与叶盘连接的固定臂和位于固定臂端部的齿块，齿块与固定臂垂直，在齿块的表面和/或背面设置有多个齿牙。
[0016]所述叶盘表面设置有叶盘花键，叶盘花键自叶盘的中心向外缘延伸，旋转轴通过锁紧螺母垂直连接固定在叶盘花键的中部。
[0017]所述能量场腔体呈环状，包括能量场外环、能量场内环和固定于能量场外环、能量场内环之间的前、后端环形挡板，在能量场外环设置有至少一个材料注入口，材料注入口连通能量场外环与能量场内环之间的能量场腔。
[0018]所述材料注入口的数量优选为3个，相邻两个材料注入口之间的夹角为90度。
[0019]所述能量场腔体的前环形挡板与能量场外环前端固定通过密封圈密封，能量场腔体后环形挡板与能量场外环后端固定通过密封圈密封。
[0020]所述能量场外环下端设置有清洁液排除口，该清洁液排除口上设置有控制其开闭的控制开关装置。
[0021]进一步地，所述控制开关装置包括活动插接于清洁液排除口上的开关齿条、与开关齿条活动连接的定位连接板、设置在定位连接板上的与开关齿条啮合的传动齿轮组、连接驱动传动齿轮组运转的手动或电动驱动装置，定位连接板固定在底座上。
[0022]所述连接驱动传动齿轮组的手动驱动装置包括连接板、调节盘、固定在调节盘上的调节手柄、调节杆、调节杆座，连接板固定在底座上，调节杆与传动齿轮组传动配合，调节盘与调节杆固定，调节杆与调节杆座通过轴承连接，调节杆座与连接板固定，通过调节手柄带动调节盘转动，从而带动调节杆旋转，进而驱动传动齿轮组运转，带动齿条相对于清洁液排除口作插入或伸出动作，实现清洁液排除口的开闭调节控制。
[0023]所述能量场发生器的能量场腔体外设置有温度交换机构，在能量场发生器内的分子材料细胞的撕裂、粉碎过程通过温度交换机构，实现在可控温环境下瞬间完成，过程中产生的热量通过设置冷却液循环交换；
[0024]温度交换机构包括温度交换底座、温度交换模块腔体，温度交换模块腔体立于温度交换底座上，温度交换模块腔体包括腔体外环和分别固定在腔体外环前、后端的前挡板、后挡板，在前、后挡板的外侧连接有连接块，该连接块与温度交换底座连接固定，起到加强连接支撑的作用。
[0025]本实用新型采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是:
[0026]1、本实用新型采用本发明通过自行研发的能级分子材料细胞撕裂装备根据需要制造不同种类和颗粒直径的分子材料要求，由机械能量引导机械叶轮系统产生不同能量级别一