中國粉體網(wǎng)訊 團(tuán)聚與分散是顆粒（尤其是細(xì)粒,、超細(xì)粒子）在介質(zhì)中兩個方向相反的行為,。在氣相或液相中,，顆粒由于相互作用力而形成聚合狀態(tài)成為團(tuán)聚；顆粒彼此互不相干,，能自由運(yùn)動的狀態(tài)稱為分散,。
顆粒的分散技術(shù)應(yīng)用日益廣泛,，遍及化工、冶金,、食品,、醫(yī)藥,、涂料、造紙,、建筑及材料等領(lǐng)域,。在化學(xué)工業(yè)領(lǐng)域，如涂料,、染料,、油墨和化妝品中，分散及分散穩(wěn)定性直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和性能,；在材料科學(xué)領(lǐng)域，復(fù)合材料及納米材料制備的成敗與超微粉體的分散穩(wěn)定性緊密相連,。在超微粉體的制備,、分級及加工過程中分散技術(shù)是最關(guān)鍵的技術(shù)�,？傊�,，分散已成為提高產(chǎn)品（材料）質(zhì)量和性能、提高工藝效率不可或缺的技術(shù)手段,。
1 顆粒的團(tuán)聚狀態(tài)
顆粒的團(tuán)聚根據(jù)其作用機(jī)理可分為三種狀態(tài)：
① 凝聚體
指以面相接的原級粒子,，其表面積比其單個粒子組成之和小得多，這種狀態(tài)再分散十分困難,。
② 附聚體
指以點,、角相接的原級粒子團(tuán)族或小顆粒在大顆粒上的附著，其總表面積比凝聚體大,，但小于單個粒子組成之和,，再分散比較容易。
凝聚體和附聚體也稱二次粒子,。
③ 絮凝
指由于體系表面積的增加,、表面能增大，為了降低表面能而生成的更加松散的結(jié)構(gòu),。一般是由于大分子表面活性劑或水溶性高分子的架橋作用,，把顆粒串聯(lián)成結(jié)構(gòu)松散似棉絮的團(tuán)狀物。在這種結(jié)構(gòu)中,，離子間的距離比凝聚體或附聚體大得多,。
2 顆粒在空氣中的團(tuán)聚與分散
1）顆粒在空氣中發(fā)生團(tuán)聚的原因
① 顆粒間的作用力
范德華力,、靜電力和液橋力是造成顆粒在空氣中團(tuán)聚的最主要原因。這三種作用力中,，靜電力與液橋力和范德華力相比小得多,。
在空氣中，顆粒的團(tuán)聚主要是液橋力造成的,，而在非常干燥的條件下則是由范德華力引起的,。因此，在空氣狀態(tài)下,，保持超微粉體干燥是防止團(tuán)聚的重要措施,。另外，采用助磨劑和表面改性劑也是極有效的方法,。
② 空氣的濕度
當(dāng)空氣的相對濕度超過65%時,，水蒸氣開始在顆粒表面及顆粒間凝集，顆粒間因形成液橋而大大增強(qiáng)了團(tuán)聚作用,。
2）顆粒在空氣中分散的途徑
① 機(jī)械分散
機(jī)械分散是指用機(jī)械力把顆粒團(tuán)聚打散,，它的必要條件是機(jī)械力（指流體的剪切力及壓應(yīng)力）應(yīng)大于顆粒間的粘著力,。通常機(jī)械力是由高速旋轉(zhuǎn)的葉輪圓盤或高速氣流的噴射及沖擊作用所引起的氣流強(qiáng)湍流運(yùn)動造成的,。
機(jī)械分散較易實現(xiàn)，但由于這是一種強(qiáng)制性分散方法,，盡管互相粘結(jié)的顆�,？梢栽诜稚⑵髦斜淮蛏ⅲ鼈冎g的作用力沒有改變,，當(dāng)顆粒排出分散器后又有可能重新黏結(jié)聚團(tuán),。另外，機(jī)械分散可能導(dǎo)致脆性顆粒被粉碎,，且當(dāng)機(jī)械設(shè)備磨損后其分散效果下降,。
② 干燥分散
液橋力往往是分子間力的十倍或幾十倍，在潮濕空氣中,，顆粒間形成的液橋是顆粒聚團(tuán)的主要原因,。因此，杜絕液橋的產(chǎn)生或破壞已形成的液橋是保證顆粒分散的主要手段之一,。
③ 表面改性
表面改性是指采用物理或化學(xué)方法對顆粒進(jìn)行處理,，有目的地改變其表面物理化學(xué)性質(zhì)的技術(shù)，使顆粒具有新的機(jī)能并提高其分散性,。
由表中可看出：用不同改性劑,、不同摻量處理CaCO3粉體，分散效果也不同,。
④ 靜電分散
對于同質(zhì)顆粒,，由于表面帶電形同,，靜電力反而起排斥作用。因此,，可以利用靜電力來進(jìn)行顆粒分散,，問題的關(guān)鍵是如何使顆粒群充分帶電。采用接觸帶電,、感應(yīng)帶電等方式可以使顆粒帶電,，但最有效的方法是電暈帶電，使連續(xù)供給的顆粒群通過電暈放電形成離子電簾,，使顆粒帶電,。
3 顆粒在液體中的團(tuán)聚與分散
1）固體顆粒的潤濕
顆粒表面濕潤性對粉體的分散具有重要意義，是粉體分散、固液分離、表面改性和造粒等工藝的理論基礎(chǔ),。固體顆粒被液體潤濕的過程主要基于顆粒表面的潤濕性,。（欲了解粉體的潤濕性，請戳鏈接：每周一問|你知道粉體的濕潤是什么嗎,？）
根據(jù)表面接觸角的大小，固體顆粒可分為親水性和疏水性兩大類,，具體分類見表2。
2）顆粒在液體中分散的途徑
① 介質(zhì)調(diào)控
根據(jù)顆粒的表面性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì),，可以獲得充分分散的懸浮液,。選擇分散介質(zhì)的基本原則是：非極性顆粒易于非極性液體中分散；極性顆粒易于在極性液體中分散,，即所謂相同極性原則,。
另外，相同極性原則需要同一系列確定的物理化學(xué)條件相配合才能保證良好分散的實現(xiàn),。
② 分散劑調(diào)控
顆粒在液體中的良好分散所需的物理化學(xué)條件,，主要是通過加入適量的分散機(jī)來實現(xiàn)的，分散機(jī)的加入強(qiáng)化了顆粒間的相互排斥作用,。常用的分散劑主要有：無機(jī)電解質(zhì),、表面活性劑和高分子分散劑。
③ 超聲調(diào)控
超聲調(diào)控是把需要處理的工業(yè)懸浮液直接置于超聲場中,，控制恰當(dāng)?shù)某曨l率及作用時間,，以使顆粒充分分散。
超聲波對納米顆粒的分散更為有效,，超聲波分散就是利用超聲空化時產(chǎn)生的局部高溫,、高壓、強(qiáng)沖擊波和微射流等,，較大幅度地弱化納米微粒間的納米作用能,，有效防止納米微粒團(tuán)聚而使之充分分散,。但應(yīng)當(dāng)避免使用過熱超聲攪拌，因為隨著熱能和機(jī)械能的增加,，顆粒碰撞的幾率也增加,，反而導(dǎo)致進(jìn)一步的團(tuán)聚。
④ 機(jī)械攪拌調(diào)控
機(jī)械攪拌分散是指通過強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌方式引起液流強(qiáng)湍流運(yùn)動產(chǎn)生沖擊,、剪切力及拉伸等機(jī)械力而使顆粒團(tuán)聚碎解懸浮,。
機(jī)械攪拌的主要問題是：一旦顆粒離開機(jī)械攪拌產(chǎn)生的湍流場，外部環(huán)境復(fù)原,，它們又有可能重新形成聚團(tuán),。因此，用機(jī)械攪拌加化學(xué)分散劑的雙重作用往往可獲得更好的分散效果,。
