中國粉體網(wǎng)訊 粉體的分散性直接影響粉體穩(wěn)定性,、流動性、潤濕性以及在溶劑中分散的均勻程度,,并最終決定了產(chǎn)品的品質(zhì),,換言之,粉體的分散性直接影響粉體材料的應(yīng)用價(jià)值,。
粉體材料團(tuán)聚現(xiàn)象
1粉體分散與分散劑
由于超細(xì)粉體具有極大的比表面積和表面能,,在制備和后處理過程中粒子容易發(fā)生凝聚、團(tuán)聚,,形成二次粒子,,失去超細(xì)粒子原有優(yōu)異性能。
在粉體材料中,,微粒之間不僅存在范德瓦耳斯力,,而且還存在由于雙電層而產(chǎn)生的斥力。當(dāng)微粒之間的斥力大于引力時(shí),,微�,;ハ嗯懦猓w粒分散,;當(dāng)引力大于斥力時(shí),,微粒自發(fā)地互相接近,顆粒團(tuán)聚,。而分散劑是指能定向吸附在被分散物質(zhì)顆粒表面阻止分散介質(zhì)聚集,,并在一定時(shí)間內(nèi)保持穩(wěn)定的表面活性物質(zhì)。在分散劑發(fā)揮作用的過程中,,其一部分能吸附在粉體表面,另一部分長鏈段能在分散介質(zhì)中充分展開,,有效促使粉體分散,。
2粉體物理分散法
(1)機(jī)械分散法
機(jī)械分散屬于物理分散方法,,是借助外界剪切力或撞擊力等機(jī)械能使納米粒子在介質(zhì)中充分分散的一種方法。機(jī)械分散法一般采用普通球磨,、攪拌磨,、行星磨和剪切式高速攪拌器等方式進(jìn)行,理想狀態(tài)是微觀勻質(zhì),。其中,,普通球磨研磨效率較低,常用于已分散的料漿經(jīng)擱置后的二次分散,。攪拌磨,、行星磨研磨效率高,攪拌就是使物料趨于勻質(zhì)化的過程,,除了強(qiáng)烈的物理作用外,,還伴隨著一定的化學(xué)反應(yīng),其最重要的是實(shí)現(xiàn)微觀相對勻質(zhì),。
不過無論采取何種球磨方式都存在一些缺點(diǎn),,在研磨過程中,磨損的物質(zhì)若進(jìn)入粉料中便是雜質(zhì),,這些雜質(zhì)將不可避免地對粉的純度及其后成品的性能產(chǎn)生影響,。
(2)超聲波分散法
超聲分散的機(jī)理是超聲波在分散體系中以駐波的形式傳播,使粉體顆粒受到周期性的拉伸和壓縮,,同時(shí)超聲波在液體中還可能產(chǎn)生空化作用使顆粒分散,。利用超聲空化時(shí)產(chǎn)生的局部高溫、高壓或強(qiáng)沖擊波和微射流等,,弱化微粒間的微粒作用能,,可有效地防止微粒的團(tuán)聚。超聲波分散的效果與超聲波的頻率和功率有關(guān),。
(3)電磁分散法
電磁分散法系利用鐵磁性攪拌棒在交變電壓產(chǎn)生的磁場中的周期性運(yùn)動來實(shí)現(xiàn)對粉體顆粒的分散,。這種方法對超細(xì)粉體分散的效果也不太明顯。
(4)撞擊流法
利用射流撞擊器在撞擊碰撞過程中產(chǎn)生的高壓,、高速湍流以及超聲波作用來對粉體顆粒進(jìn)行分散,。一般而言,撞擊流技術(shù)適合亞微米級粉體的分散,。
3無機(jī)分散劑
目前使用最多的無機(jī)分散劑主要有聚磷酸鹽(如六偏磷酸鈉),、硅酸鹽、碳酸鹽等,。無機(jī)分散劑的分散穩(wěn)定機(jī)理是靜電穩(wěn)定機(jī)制,,即主要是通過靜電物理吸附、特性吸附,、定位離子吸附等方式使粒子帶上正電荷和負(fù)電荷,,增大粒子表面的靜電斥力,,提高位能曲線上的位壘值,從而使粒子在熱運(yùn)動,、布朗運(yùn)動過程中難以進(jìn)一步靠攏,、團(tuán)聚。
結(jié)語
在超細(xì)粉體材料分散過程中,,根據(jù)超微顆粒的表面性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)姆稚⒔橘|(zhì)是一個(gè)重要前提,。而選擇分散介質(zhì)的基本原則是,非極性顆粒易于在非極性液體(介質(zhì))中分散,,極性顆粒易于在極性液體中分散,。此外,分散介質(zhì)的pH值,、溫度對分散性也有直接影響,,這些是研究粉體分散性,解決問題的基礎(chǔ),。
參考文獻(xiàn)
《粉體制備原理與技術(shù)》姜奉華,、陶珍東
張麗霞,等:非金屬礦物超細(xì)粉體制備技術(shù)研究進(jìn)展
粉體網(wǎng)等
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