粉體的分散方法有哪些?71
發表時間:2020-03-16 09:03 現今,粉體技術已朝著納米化、窄粒徑分布的方向發展,但是由于超細粉體的表面積較大、表面能較高,粉體顆粒之間會發生互相吸引,極易引發粉體團聚,從而嚴重影響制品的性能,因此,分散問題越來越成為超細粉體研究中的一個關鍵核心技術。 依照粉體團聚形成的原因,可將粉體的聚團現象大致分成軟團聚和硬團聚兩大類。粉體的軟團聚是粉體顆粒間的靜電力和范德華力共同作用形成的,較容易分散;而硬團聚經過很多科學工作者的研究認為,它主要是由化學鍵作用形成的,所以較難分散。 針對超細粉體團聚現象,可以把粉體的分散方法分成物理分散方法和化學分散方法兩大類。其中物理分散方法主要解決粉體的硬團聚,主要有:超聲分散方法、機械分散方法、靜電分散方法、干燥分散方法等。而化學分散對粉體的軟團聚起到了明顯的改善作用,方法主要有:分散劑法、表面改性法。 總體而言,超聲法用于超細粉體的分散雖然可以獲得理想的分散效果,但是,其分散液的分散穩定性多半較差,并且超聲分散能耗較大,因成本因素不易大規模應用,目前僅在實驗室中使用。 機械分散法因操作簡單、成本低等優點是目前最常用的超細粉體分散方法之一。但其也存在一些顯著的缺點,以球磨法為例來說,其最大的缺點就是在研磨過程中,物料、磨球與球磨罐之間的劇烈撞擊導致磨損很大,磨損的材料進入漿液并變成難以除去的雜質,這對漿液的純度產生不利影響。此外,在某些特定情況下,球磨過程還會改變粉體的物理化學性質。例如,增加晶格不完整性,形成表面無定形層等。 因此,單一的物理分散,在應用中總會受到種種限制,并不能達到理想的分散效果。通常在實際應用中還需要結合化學方法以達到更好的分散效果。采用化學方法分散粉體顆粒的主要方式有兩種,一種是向懸浮液中添加分散劑。分散劑促進顆粒分散的作用機理是其在粉體顆粒表面吸附,改善顆粒與介質的相容性,從而改變顆粒和介質,顆粒和顆粒之間的相互作用,增加顆粒之間的排斥力,阻礙顆粒之間的團聚。在使用分散劑時需要注意分散劑的種類、使用量、加入方式等。 另一種是對粉體顆粒進行表面改性,將與液相溶劑具有較好相容性的有機分子通過化學反應嫁接在粉體顆粒表面,以改變粉體表面性質,達到穩定分散的效果。相對于物理方法來說,化學法通常具有更好的分散穩定性。在實際生產中,物理方法和化學方法經常結合使用,利用物理方法解團聚,然后使用化學方法來穩定漿料,可以實現更好的分散效果。 |