나노입자는 입자 크기가 작고, 표면 에너지가 높으며, 자발적으로 응집되는 경향이 있습니다. 응집의 존재는 나노 분말의 장점에 큰 영향을 미칩니다. 따라서 액체 매질에서 나노 분말의 분산성과 안정성을 개선하는 방법은 매우 중요한 연구 주제입니다.

입자 분산은 최근 몇 년 동안 개발된 새로운 경계 분야입니다. 소위 입자 분산은 분말 입자를 액체 매질에서 분리 및 분산시켜 전체 액체상에 균일하게 분포시키는 프로젝트를 의미하며, 주로 습윤, 분해, 안정화의 세 단계로 구성됩니다. 습윤은 혼합 시스템에서 형성되는 와류에 분말을 천천히 첨가하여 분말 표면에 흡착된 공기 또는 기타 불순물을 액체로 대체하는 과정을 의미합니다. 분해는 큰 입자 크기의 응집체를 기계적 또는 초발열 방법을 사용하여 더 작은 입자로 분산시키는 것을 의미합니다. 안정화는 분말 입자가 액체에 장시간 균일하게 분산될 수 있도록 하는 것을 의미합니다. 분산 방법에 따라 물리적 분산과 화학적 분산으로 나눌 수 있습니다. 초음파 분산은 물리적 분산 방법 중 하나입니다.

초음파 분산방법: 초음파는 파장이 길고, 거의 직선으로 전파되며, 에너지 집중이 용이하다는 등의 특징을 가지고 있습니다. 초음파는 화학 반응 속도를 향상시키고, 반응 시간을 단축시키며, 반응의 선택성을 향상시킬 수 있습니다. 또한 초음파가 없으면 일어날 수 없는 화학 반응을 자극할 수 있습니다. 초음파 분산은 처리할 부유 입자를 초성장 영역에 직접 놓고 적절한 주파수와 전력의 초음파로 처리하는 고집적 분산 방법입니다. 현재 초음파 분산의 메커니즘은 일반적으로 캐비테이션과 관련이 있다고 여겨집니다. 초음파의 전파는 매질에 의해 전달되며, 매질 내에서 초음파가 전파되는 과정에는 양압과 음압이 교대로 발생합니다. 매질은 양압과 음압이 교대로 작용하여 압착되고 당겨집니다. 충분한 진폭의 초음파가 액체 매질의 임계 분자 거리에 작용하여 일정하게 유지되면 액체 매질이 파괴되어 미세 기포를 형성하고, 이는 캐비테이션 기포로 더욱 성장합니다. 한편, 이러한 기포는 액체 매질에 다시 용해될 수 있으며, 부유하여 사라질 수도 있습니다. 초음파장의 공진 위상에서 벗어나 붕괴될 수도 있습니다. 실제 실험에서는 현탁액의 분산에 적합한 초생성 주파수가 존재하며, 그 값은 현탁 입자의 크기에 따라 결정된다는 것이 입증되었습니다. 따라서 초생성 후 일정 시간 동안 정지하고 초생성을 계속하여 과열을 방지하는 것이 좋습니다. 초생성 중 공기나 물을 사용하여 냉각하는 것도 좋은 방법입니다.