微射流金剛石交互容腔與高壓均質閥

高壓均質腔（高壓微射流交互容腔）與高壓均質閥，都是高壓均質機的較核心部件之一。

高壓均質腔與均質閥，都是用特殊硬度材料制造，其內部具有特殊的幾何構造，這種構造使流經其內部的物料（一般經過外部加壓處理）發生碰撞效應、空穴效應、高速剪切效應等理化反應，達到物料均質（溶質顆粒在溶劑中均勻、微粒化分布）的作用。

圖1. 第一代與第二代均質腔（閥）工作原理示意圖

第一代 高壓均質閥

A．穴蝕噴嘴型---引用了高壓切割和航空航天推進技術中的氣蝕噴嘴結構，均質閥內的物料在狹縫處，由于瞬間失壓高速噴出，當壓力減小到物料溶劑的飽和蒸氣壓時，溶劑將會發生氣化，溶劑內形成大量氣泡。當壓力再升高后，氣泡會因為壓力而破裂。這個過程在極短的時間內完成，因為溶劑內的氣泡在短時間內大量產生并迅速破裂，形成了空穴現象。空穴現象產生的高頻率的氣泡爆炸，強烈的沖擊和射流作用，使氣泡附近的液滴發生破碎。但是由于在高壓的作用下，物料溶液經過孔徑很微小的閥心時會產生幾倍音速的速度，并與閥心內部結構發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的引入，使碰撞集中發生在碰撞結構上，降低了局部磨損，延長了均質閥的使用壽命。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構碰撞，所以金屬微粒的磨損殘落問題沒有徹底解決。

第二代 對射型均質腔

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

表1. 前列代與第二代均質腔屬性對比

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