微射流金剛石交互容腔與高壓均質(zhì)閥

高壓均質(zhì)腔（高壓微射流交互容腔）與高壓均質(zhì)閥，都是高壓均質(zhì)機(jī)的較核心部件之一。

高壓均質(zhì)腔與均質(zhì)閥，都是用特殊硬度材料制造，其內(nèi)部具有特殊的幾何構(gòu)造，這種構(gòu)造使流經(jīng)其內(nèi)部的物料（一般經(jīng)過外部加壓處理）發(fā)生碰撞效應(yīng)、空穴效應(yīng)、高速剪切效應(yīng)等理化反應(yīng)，達(dá)到物料均質(zhì)（溶質(zhì)顆粒在溶劑中均勻、微粒化分布）的作用。

圖1. 第一代與第二代均質(zhì)腔（閥）工作原理示意圖

第一代 高壓均質(zhì)閥

A．穴蝕噴嘴型---引用了高壓切割和航空航天推進(jìn)技術(shù)中的氣蝕噴嘴結(jié)構(gòu)，均質(zhì)閥內(nèi)的物料在狹縫處，由于瞬間失壓高速噴出，當(dāng)壓力減小到物料溶劑的飽和蒸氣壓時(shí)，溶劑將會(huì)發(fā)生氣化，溶劑內(nèi)形成大量氣泡。當(dāng)壓力再升高后，氣泡會(huì)因?yàn)閴毫Χ屏选＿@個(gè)過程在極短的時(shí)間內(nèi)完成，因?yàn)槿軇﹥?nèi)的氣泡在短時(shí)間內(nèi)大量產(chǎn)生并迅速破裂，形成了空穴現(xiàn)象。空穴現(xiàn)象產(chǎn)生的高頻率的氣泡爆炸，強(qiáng)烈的沖擊和射流作用，使氣泡附近的液滴發(fā)生破碎。但是由于在高壓的作用下，物料溶液經(jīng)過孔徑很微小的閥心時(shí)會(huì)產(chǎn)生幾倍音速的速度，并與閥心內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生激烈的磨擦與碰撞，因此穴蝕噴使用壽命較短，并伴隨有金屬微粒剝落。

B．碰撞閥體型---工作原理與穴蝕噴嘴型近似，通過碰撞閥和碰撞環(huán)的引入，使碰撞集中發(fā)生在碰撞結(jié)構(gòu)上，降低了局部磨損，延長了均質(zhì)閥的使用壽命。但是其工作原理上還是通過溶液中的物料和高硬度金屬結(jié)構(gòu)碰撞，所以金屬微粒的磨損殘落問題沒有徹底解決。

第二代 對射型均質(zhì)腔

C．Y型交互型——應(yīng)用了對射流的原理，腔體內(nèi)部沒有任何閥體等運(yùn)動(dòng)部件。利用特有的Y型內(nèi)部結(jié)構(gòu)，充分利用了高壓溶液中高速運(yùn)動(dòng)的物料的自相碰撞，大大降低了物料與腔體間的碰撞強(qiáng)度與頻率，很大程度上提高了腔體的使用壽命，結(jié)合金剛石高壓均質(zhì)交互容腔材質(zhì)的使用，解決了金屬微粒殘落的問題。

表1. 前列代與第二代均質(zhì)腔屬性對比

第一代碰撞型均質(zhì)腔在生產(chǎn)醫(yī)用注射液時(shí)，閥體表面的惰性金屬顆粒可能剝落，并發(fā)生聚集，可能引發(fā)人體內(nèi)組織的機(jī)械性損傷，以及引起急性或慢性炎癥反應(yīng)，降低了藥物的安全性。第二代對射型均質(zhì)腔的誕生從原理上解決了惰性金屬殘落的問題。但是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)原因，當(dāng)物料的濃度和粘度較大時(shí)，第二代對射型較前列代更易發(fā)生阻塞。