聊一聊粉体分散那些事儿…

粉体的分散性直接影响粉体稳定性、流动性、润湿性以及在溶剂中分散的均匀程度，并最终决定了产品的品质，换言之，粉体的分散性直接影响粉体材料的应用价值。   粉体材料团聚现象   1粉体分散与分散剂   由于超细粉体具有极大的比表面积和表面能，在制备和后处理过程中粒子容易发生凝聚、团聚，形成二次粒子，失去超细粒子原有优异性能。   在粉体材料中，微粒之间不仅存在范德瓦耳斯力，而且还存在由于双电层而产生的斥力。当微粒之间的斥力大于引力时，微粒互相排斥，颗粒分散；当引力大于斥力时，微粒自发地互相接近，颗粒团聚。而分散剂是指能定向吸附在被分散物质颗粒表面阻止分散介质聚集，并在一定时间内保持稳定的表面活性物质。在分散剂发挥作用的过程中，其一部分能吸附在粉体表面，另一部分长链段能在分散介质中充分展开，有效促使粉体分散。   2粉体物理分散法   （1）机械分散法   机械分散属于物理分散方法，是借助外界剪切力或撞击力等机械能使纳米粒子在介质中充分分散的一种方法。机械分散法一般采用普通球磨、搅拌磨、行星磨和剪切式高速搅拌器等方式进行，理想状态是微观匀质。其中，普通球磨研磨效率较低，常用于已分散的料浆经搁置后的二次分散。搅拌磨、行星磨研磨效率高，搅拌就是使物料趋于匀质化的过程，除了强烈的物理作用外，还伴随着一定的化学反应，其最重要的是实现微观相对匀质。   不过无论采取何种球磨方式都存在一些缺点，在研磨过程中，磨损的物质若进入粉料中便是杂质，这些杂质将不可避免地对粉的纯度及其后成品的性能产生影响。   （2）超声波分散法   超声分散的机理是超声波在分散体系中以驻波的形式传播，使粉体颗粒受到周期性的拉伸和压缩，同时超声波在液体中还可能产生空化作用使颗粒分散。利用超声空化时产生的局部高温、高压或强冲击波和微射流等，弱化微粒间的微粒作用能，可有效地防止微粒的团聚。超声波分散的效果与超声波的频率和功率有关。   （3）电磁分散法   电磁分散法系利用铁磁性搅拌棒在交变电压产生的磁场中的周期性运动来实现对粉体颗粒的分散。这种方法对超细粉体分散的效果也不太明显。   （4）撞击流法   利用射流撞击器在撞击碰撞过程中产生的高压、高速湍流以及超声波作用来对粉体颗粒进行分散。一般而言，撞击流技术适合亚微米级粉体的分散。   3无机分散剂   目前使用最多的无机分散剂主要有聚磷酸盐（如六偏磷酸钠）、硅酸盐、碳酸盐等。无机分散剂的分散稳定机理是静电稳定机制，即主要是通过静电物理吸附、特性吸附、定位离子吸附等方式使粒子带上正电荷和负电荷，增大粒子表面的静电斥力，提高位能曲线上的位垒值，从而使粒子在热运动、布朗运动过程中难以进一步靠拢、团聚。   结语   在超细粉体材料分散过程中，根据超微颗粒的表面性质选择适当的分散介质是一个重要前提。而选择分散介质的基本原则是，非极性颗粒易于在非极性液体（介质）中分散，极性颗粒易于在极性液体中分散。此外，分散介质的pH值、温度对分散性也有直接影响，这些是研究粉体分散性，解决问题的基础。   参考文献 《粉体制备原理与技术》姜奉华、陶珍东 张丽霞，等：非金属矿物超细粉体制备技术研究进展 粉体网等   （中国粉体网编辑整理/昧光） 注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！