免费观看理论片毛片-免费观看久久-免费观看黄a一级视频日本-免费观看黄a一级视频-91传媒视频-91吃瓜

納米粉體顆粒懸浮液分散問題

制備出單相納米粉料后，具體應用時還要考慮納米顆粒的分散。例如：在制備納米顆粒復合材料過程中為了得到成分均勻的混合粉料，首先要制備良好分散的納米粉體懸浮液，同時注意不同懸浮液混合時分散條件的相互影響。由于納米顆粒的尺寸很小，顆粒間普遍存在著較強的范德華力和庫侖力，使顆粒極易團聚，而且顆粒粒徑愈小，團聚的傾向就愈嚴重。這兩種作用力導致的團聚為軟團聚，可以通過一些化學的作用或機械振動的方式來消除。下面我們來分析一下納米顆粒懸浮液分散的具體機理、過程和方法。

一、液體介質中納米陶瓷顆粒間的作用力（團聚產生的根源）

顆粒在液體介質中的相互作用力非常復雜，除了范德華力和庫侖力之外，還有溶劑化力、毛細管力、憎水力、水動力等，它們與液體介質直接有關。顆粒在液體介質中的狀態還必須考慮顆粒表面的帶電情況。所有的顆粒表面在液體介質中都是帶有電荷的。其帶電原因有：離子濃度差、顆粒表面基團的直接電離、溶液中同類離子間的替換、顆粒表面吸附特殊的離子以及顆粒晶體的各向異性等等。而顆粒在液體介質中的表面帶電情況，將直接影響顆粒在液體介質中的分散行為。

二、納米顆粒在液體介質中的分散過程

粉體團聚體在液體介質中的分散一般分為三個過程：潤濕過程、顆粒群的解集過程、穩定的分散過程。

1、潤濕過程

如果粉末是憎液性的就不易分散，而親液者就容易分散。對憎液性的粉末需使用分散劑以潤濕顆粒的表面使它成為親液者。陶瓷粉料多為瘠性料，需用一定的表面活性劑潤濕其顆粒的表面，以便易于分散。對于不同的固體顆粒，選用合適的液體介質使固液親和性越大越好。陶瓷粉料是極性的所以容易分散在介電常數較大的液體中。而由于水的介電常數比較大，因此陶瓷粉料通常用水作為介質。對給定的粉末和已選用的液體介質，表面活性劑加入到液體中會借固液界面的吸附而改變。加入的表面活性劑的濃度有一最佳值。當超過了這一濃度時，會出現過飽和吸附固體表面的親水性反而降低，不利于潤濕和分散。顯然當表面活性劑濃度不足時也不能良好的潤濕顆粒表面，不利于分散。在實際的顆粒分散中，選擇表面活性劑幾乎是隨意的，但不能采用能產生泡沫的分散劑，因為泡沫能將細顆粒從系統中分離出來。

2、顆粒群的解集過程

團聚體中的眾多顆粒，其表面一經液體的潤濕往往會自行分離。當然，實際操作中常常需要超聲波的幫助。不同超聲功率和超聲時間對顆粒的分散效果影響較為顯著，尤其對超細粉料而言影響更大。

3、穩定的分散過程

即使液體介質對固體良好的潤濕，并輔以機械力或超聲處理制成了分散顆粒的懸浮液，但是這種兩相分散體系是熱力學不穩定體系，顆粒相遇時又可能產生團聚。因此，在體系中往往需要存在或添加能降低彼此不穩定的物質即分散劑，為顆粒在動力學上提供位壘，從而抵抗顆粒的聚集，使分散狀態保持相對穩定。選擇表面活性劑時，除了考慮其顆粒的潤濕特性外，還需考慮顆粒表面的帶電情況和表面活性劑的類型。按照是否電離可分為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性表面活性劑和非離子型表面活性劑。

三、懸浮液的分散穩定機制

根據懸浮液中粒子間排斥力產生的機理，可將懸浮液的分散穩定機制分為以下三種：靜電穩定機制、空間位阻穩定機制和聯合穩定機制，即電空間穩定機制。

1、靜電穩定機制

由膠體化學中雙電層穩定理論DLVO 理論可知，對球形顆粒而言，兩個顆粒間的位能曲線上有一個位壘、兩個位谷：第一極小點和第二極小點。若一對顆粒因布朗運動或不等速沉降而接近時的相對動能大于位壘，則這兩個顆粒接近到第一極小點，從而顆粒聚沉這個過程是不可逆的。相反，這兩個顆粒不能接近到位壘所對應的最近距離反而被位壘彈開，在第二極小點形成的絮凝是不穩定的可逆的。表面電勢越大雙電層厚度就越大，這將使位壘越高分散體系的穩定性就越大。雙電層的厚度或顆粒表面的Zeta電位與液體介質的價數和濃度有密切關系。

2、空間位阻穩定作用

高分子化合物加入到溶液中除了可以降低顆粒在液體介質中的σsl和Hamaker常數使懸浮液分散穩定之外,還可以使其高分子長鏈的一端緊密的吸附于顆粒的表面,另一端盡可能地伸向溶液中,形成空間位阻穩定作用。

3、聯合穩定機制

聯合穩定也叫電空間穩定，其靜電部分來源于粒子表面的靜電荷或和與定位聚合物聯系的電荷，所用高聚物叫聚電解質。因為既有雙電層穩定機制又有空間位阻穩定機制此種穩定效果會更好。這種聯合機制的勢能曲線沒有第一極小值，雙電層在較長距離上提供一較高的位壘，從而在小范圍內位阻穩定阻止粒子相互接觸。常用的聚電解質有有機單寧酸鹽和聚碳酸、腐植酸，還有它們的一些銨鹽如聚丙烯酸和聚丙烯酸銨。