粉體的分散方法有哪些?72
發(fā)表時間:2020-03-16 09:03 現(xiàn)今,粉體技術(shù)已朝著納米化、窄粒徑分布的方向發(fā)展,但是由于超細(xì)粉體的表面積較大、表面能較高,粉體顆粒之間會發(fā)生互相吸引,極易引發(fā)粉體團(tuán)聚,從而嚴(yán)重影響制品的性能,因此,分散問題越來越成為超細(xì)粉體研究中的一個關(guān)鍵核心技術(shù)。 依照粉體團(tuán)聚形成的原因,可將粉體的聚團(tuán)現(xiàn)象大致分成軟團(tuán)聚和硬團(tuán)聚兩大類。粉體的軟團(tuán)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(tuán)聚經(jīng)過很多科學(xué)工作者的研究認(rèn)為,它主要是由化學(xué)鍵作用形成的,所以較難分散。 針對超細(xì)粉體團(tuán)聚現(xiàn)象,可以把粉體的分散方法分成物理分散方法和化學(xué)分散方法兩大類。其中物理分散方法主要解決粉體的硬團(tuán)聚,主要有:超聲分散方法、機(jī)械分散方法、靜電分散方法、干燥分散方法等。而化學(xué)分散對粉體的軟團(tuán)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(xì)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(wěn)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(guī)模應(yīng)用,目前僅在實(shí)驗(yàn)室中使用。 機(jī)械分散法因操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)是目前最常用的超細(xì)粉體分散方法之一。但其也存在一些顯著的缺點(diǎn),以球磨法為例來說,其最大的缺點(diǎn)就是在研磨過程中,物料、磨球與球磨罐之間的劇烈撞擊導(dǎo)致磨損很大,磨損的材料進(jìn)入漿液并變成難以除去的雜質(zhì),這對漿液的純度產(chǎn)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(xué)性質(zhì)。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(yīng)用中總會受到種種限制,并不能達(dá)到理想的分散效果。通常在實(shí)際應(yīng)用中還需要結(jié)合化學(xué)方法以達(dá)到更好的分散效果。采用化學(xué)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(jìn)顆粒分散的作用機(jī)理是其在粉體顆粒表面吸附,改善顆粒與介質(zhì)的相容性,從而改變顆粒和介質(zhì),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(tuán)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(jìn)行表面改性,將與液相溶劑具有較好相容性的有機(jī)分子通過化學(xué)反應(yīng)嫁接在粉體顆粒表面,以改變粉體表面性質(zhì),達(dá)到穩(wěn)定分散的效果。相對于物理方法來說,化學(xué)法通常具有更好的分散穩(wěn)定性。在實(shí)際生產(chǎn)中,物理方法和化學(xué)方法經(jīng)常結(jié)合使用,利用物理方法解團(tuán)聚,然后使用化學(xué)方法來穩(wěn)定漿料,可以實(shí)現(xiàn)更好的分散效果。 |