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纳米乳化机由定转子组成，每级定转子有数层齿圈，通过高速旋转的转子产生强大的离心力，会形成负压区，这样物料就会被吸入定转子间隙，从而被剪切、挤压、撞击、撕裂，这个过程使粗液滴被迅速破碎成纳米级的微液滴。
想要将两种互不相溶的液体或者固体混合时，就需要使用纳米乳化机来达到均质分散的作用。当水油两相介质夹杂，形成不稳定的体系，此时需要乳化剂对表面张力进行改善，还需要乳化设备提供的机械能，形成强烈的剪切分散效果，从而将介质破碎成细小的微粒，然后就会形成均匀且稳定的乳化分散体系。
高剪切均质乳化头的工作原理是通过高速旋转的定转子结构，能使原料被吸入，并通过定转子间的狭小空隙，形成强大循环水流，从而产生强力的剪断力、撞击力及分散作用，使原料被充分的粉碎、混合、乳化及均质化。
