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1、第二章 粉末颗粒的分散与表面改性,2.1粉末颗粒的分散2.2粉末颗粒的表面改性,2.1粉末颗粒的分散,悬浮体系：固体颗粒在气相中悬浮、固体颗粒在液相中悬浮；液相颗粒在气相中悬浮、液相颗粒在液相中悬浮。悬浮颗粒的分散性影响粉体工程单元操作和产品质量以及粉 体粒度的测量。,2.1.1 粉末颗粒在空气中的分散,粉末颗粒粒径很小时，极易在空气中粘结成团，特别是微米、亚微米级的超细粉末，这种现象对粉体的加工过程极为不利。,一、颗粒之间的作用力,1.颗粒分子间的作用力 球体间 球与平板 2.颗粒间的静电作用力 3.颗粒在湿空气中的粘结力 液桥粘结力 4.磁性力-单畴颗粒（粒径在单畴临界尺寸以下，只含有 一
2、个磁畴的颗粒）5.颗粒表面不平滑引起的机械咬合力,二、颗粒在空气中的分散方法,1.机械分散：机械力（流体的剪切力及压差力）应大于颗粒 间的粘着力。2.干燥：杜绝液桥的产生。方法 加热烘干法（利用红外线、微波、喷雾干燥 等手段）3.疏水处理：改变润湿角。4.静电分散方法：接触带电、感应带电、电晕带电等。,2.1.2 固体颗粒在液体中的分散,液体对固体的浸润两种作用 固体颗粒间的相互作用一、液体对固体颗粒的浸润二、固体颗粒在液体中的聚集状态1 颗粒间的相互作用力：分子间作用力、双电层静电作用力、溶剂化膜作用力、高分子聚合物吸 附层的空间位阻效应。2 颗粒的聚集状态 DLVO理论,三、固液体系中固体
3、颗粒分散的调控（分散方法）1.体系的调控：相同极性原则。2.加入分散剂：在极性介质中分散极性颗粒。无机电解质聚磷酸钠、硅酸钠、氢氧化钠、苏打等 表面活性剂离子型及非离子型表面活性剂 高分子聚合物聚丙烯酸钠、聚苯乙烯酸铵等 3.机械调控：采用机械力或超声波震荡。,常用分散体系,2.2 粉末颗粒的表面改性,2.2.1 定义 用一定的方法对颗粒表面进行处理、修饰及加工，有目的地改变颗粒表面的物理、化学性质，以满足粉末加工过程及应用的需要。主要方法 物理方法：机械力处理、辐射、溅射以及相结合的真空技术处理。化学方法：浸泡、原位或非原位化学反应的表面吸附或沉积。,2.2.2 粉末颗粒的表面改性方法,一、
4、物理法表面改性 1.超声处理：改变材料的特性和状态。主要作用：清洗表面污染物；分解表面试剂吸附层；空化作用；促进悬浮体结构分散；改变半导体和顺磁颗粒的性能。2.辐射处理：改变颗粒表面性质。3.电化学改性：改变颗粒表面成分及特性。4.等离子体表面改性：改变颗粒表面形态、结构和性质。,二、化学法表面改性 1.包覆处理改性：固相包覆、液相包覆、化学气相沉积表面包覆 2.表面化学改性：表面改性剂,2.2.3 表面改性剂,一、偶联剂二、粉体颗粒表面化学修饰的共同规律 1.物理吸附 2.化学吸附三、粉体改性效果的预先评价 改性前后粉体颗粒的表面性质的变化是预先评价改性效果的最主要依据。1.药剂吸附量评价法 2.表面自由能评价法 3.评判分散与团聚行为 4.测量悬浮体粘度,复习思考题,绪论1.粉体工程的定义、内涵与发展状况。2.水泥与粉体：粉体技术在水泥工业中的应用；利用粉体技术解决水泥制造中的问题。第一章1.粒径分布函数、形状因子、容积密度、理论密度、表观密度、安息角、内摩擦角（库伦粉体）、壁摩擦角。2.在粉末颗粒粒径测量中，可得到粒径、粒径分布的测量方法及装置有哪些？可得到比表面积、平均粒径的测量方法及装置有哪些？第二章1.粉末颗粒的分散方法主要有哪些？2.什么是粉体的表面改性？为什么要对粉体进行表面改性处理？3.粉末颗粒表面改性的方法有哪些？试举二例说明表面改性剂的名称及机理。,
