超細粉體材料的二次團聚問題可以通過以下幾種方法來解決:
### 物理方法
- **超聲波法**:超聲波對納米顆粒的分散更為有效,超聲波分散就是利用超聲空化時產生的局部高溫、高壓、強沖擊波和微射流等,較大幅度地弱化納米微粒間的納米作用能,有效防止納米微粒團聚而使之充分分散。但應當避免使用過熱超聲攪拌,因為隨著熱能和機械能的增加,顆粒碰撞的幾率也增加,反而導致進一步的團聚。
- **機械分散法**:機械分散是指用機械力把顆粒團聚打散,它的必要條件是機械力(指流體的剪切力及壓應力)應大于顆粒間的粘著力。通常機械力是由高速旋轉的葉輪圓盤或高速氣流的噴射及沖擊作用所引起的氣流強湍流運動造成的。
- **氣流粉碎法**:通過高速氣流的沖擊和摩擦力,使顆粒相互碰撞和摩擦,從而實現(xiàn)分散。這種方法適用于對硬度較高的超細粉體材料進行分散,但可能會引入氣流中的雜質,影響材料的純度。
### 化學方法
- **表面改性**:通過物理涂覆、化學包覆、機械力化學法等方法對粉體表面進行處理,從而改善顆粒表面的物理和化學特性。例如,高聚物涂敷改性是借助粘附力將高聚物包覆在粉體表面,以提高其粘結性能;化學包覆改性則是利用改性劑在無機粉體表面吸附或化學反應對顆粒表面進行包覆,使顆粒表面實現(xiàn)改性。
- **添加分散劑**:在超細粉體材料的制備或使用過程中,添加適量的分散劑可以有效防止顆粒團聚。分散劑通過吸附在顆粒表面,增加顆粒間的靜電斥力或立體阻礙,從而防止顆粒相互靠近和團聚。
### 特殊干燥方法
- **超臨界流體干燥法**:超臨界流體是指物質的溫度和壓力分別在其臨界溫度和臨界壓力以上的一種特殊狀態(tài)的物質。在這種狀態(tài)下氣液界面和表面張力消失,所以,空隙中液相界面張力不復存在,不存在因毛細管作用力使粉體顆??拷膯栴},所以超臨界干燥法干操得到的粉體一般分散性較好。
- **噴霧干燥法**:將料液霧化成微小液滴,然后在高溫氣流中迅速干燥,得到超細粉體。這種方法可以有效控制粉體的粒徑和團聚狀態(tài),但需要***控制干燥條件,如溫度、氣流速度等。
### 控制工藝條件
- **控制干燥條件**:在潮濕的空氣中,粉體顆粒間形成的液橋是粉體團聚的主要原因。因此,通過控制干燥過程中的溫度、濕度和氣流速度等條件,可以有效減少液橋的形成,從而防止團聚。
- **優(yōu)化混合工藝**:在混合超細粉體材料時,采用合適的混合設備和工藝參數(shù),如混合時間、混合速度等,可以確保粉體顆粒均勻分散,減少團聚的發(fā)生。
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