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上海矽諾國際貿(mào)易有限公司 2021-11-16 點擊1169次
物理法分散納米粉體主要有球磨、超聲波和高速攪拌等,。
球磨分散法,。根據(jù)所需顆粒尺寸，選擇粒徑不同的氧化鋯珠，氧化鋯珠的性質(zhì)穩(wěn)定,，不與納米粉體進(jìn)行反映,。通過氧化鋯珠之間以及氧化鋯珠與球磨罐體間的滾動、碰撞作用來細(xì)化,、磨碎納米粉體,，最終提高納米粉體在體系中的分散穩(wěn)定性。
超聲波分散法,。在聲波作用下,，液體中的細(xì)小泡核被激發(fā)，產(chǎn)生振蕩,、生長,、收縮及崩潰等動力學(xué)過程，這種現(xiàn)象叫做超生空化,。超聲波分散法就是利用超聲空化現(xiàn)象分散納米粉體,。泡核崩潰的短時間內(nèi)，周圍微小空間會產(chǎn)生高溫高壓,，溫度變化極快,，并產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波和高速射流。這些外界因素能夠破壞團(tuán)聚顆粒間的范德華力,，進(jìn)而使納米粒子均勻分散在分散介質(zhì)當(dāng)中。
高速機(jī)械攪拌法,。高速機(jī)械攪拌法是通過8000rpm以上的高速機(jī)械攪拌產(chǎn)生高強(qiáng)剪切力,，從而使納米團(tuán)聚體分散，粒徑減小,。這種分散方法決定因素并不是分散時間的長短,，而是機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速，即剪切力的大小,。物理分散方法對ATO水分散液穩(wěn)定性的影響前文的實驗可以發(fā)現(xiàn),，高速機(jī)械攪拌的物理方法分散ATO納米顆粒，得到的ATO水分散液穩(wěn)定性并不理想,，在沉降試驗7天時,，分散體系均出現(xiàn)了分層。選擇合理的物理分散方法,，得出分散性穩(wěn)定的ATO水分散液對本實驗至關(guān)重要,。
參數(shù)和工藝：
由于球磨分散方式得到的分散液相對穩(wěn)定，樣品靜置15天仍未出現(xiàn)分層現(xiàn)象,，無法通過沉降率對分散穩(wěn)定性進(jìn)行表征,，本實驗采用激光粒度分析測試ATO水分散液的粒徑分布，從而表征分散液的穩(wěn)定性。用鹽酸及氨水調(diào)節(jié)pH值為9,，選擇分散劑C,，高速機(jī)械攪拌的轉(zhuǎn)速為5000rpm，攪拌時間2h,；球磨分散采用行星式球磨機(jī),，選擇0.3mm的賽諾氧化鋯珠，分散時間6h,；超聲波攪拌采用實驗室超聲波發(fā)生器,，振蕩頻率20KHz，超聲時間30min,。
圖3.15為不同分散方式的ATO水性分散液的粒徑分布圖,。由圖可知，除高速機(jī)械攪拌分散效果較差外,，球磨分散,、超聲分散的分散效果均很理想。
圖a采用的是高速機(jī)械攪拌,。粒徑曲線存在多個峰,，說明體系分散性較差，顆粒團(tuán)聚現(xiàn)象明顯,；
圖b為球磨分散方法,。粒徑曲線的分布窄，僅存在單一峰值,，這說明體系是單分散的,，分散性非常穩(wěn)定，經(jīng)計算,，水分散體系的顆粒二次粒徑D50為28.1nm,；
圖c為超聲分散方法，粒徑曲線分布同樣較窄,，但是粒徑分布存在兩個峰,。
綜上所述，球磨分散和超聲分散方法均能夠得到分散穩(wěn)定的ATO水性分散液,，但是球磨分散得到的分散液呈單分散,，二次粒徑小，因此本實驗最佳的物理分散方法為采用賽諾0.3mm氧化鋯珠進(jìn)行球磨分散,。
工藝總結(jié)：ATO納米水分散液的分散工藝條件為：采用分散劑C(硅烷偶聯(lián)劑SIM6942.72),，分散劑添加量為5%，分散液pH值為9,，0.3mm氧化鋯珠進(jìn)行球磨分散6h,。該分散方法能夠得到穩(wěn)定的水性分散液,，分散體系呈單分散，二次粒徑D50為28.1nm,，無團(tuán)聚現(xiàn)象,。
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