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颗粒细化到纳米级后,其表面积累了大量的正、负电荷,纳米颗粒的形状极不规则,这样造成了电荷的聚集。纳米颗粒表面原子比例随着纳米粒径的降低而迅速增加,当降至1nm时,表面原子比例高达90%,原子几乎全部集中到颗粒表面,处于高度活化状态,导致表面原子配位数不足和高表面能。纳米颗粒具有很高的化学活性,表现出强烈的表面效应,很容易发生聚集而达到稳定状态,从而团聚发生
分散方式
液体中粉体(含纳米材料)的分散主要是靠剪切力的作用。纳米材料在液体体系中的分散,一般是采用下述分散方法来达到分散效果。
◆ 球磨分散: 通过球磨机中磨球之间及磨球与缸体间相互滚撞作用,使接触钢球的粉体粒子被撞碎或磨碎,同时使混合物在球的空隙内受到高度湍动混合作用而被均匀地分散。
◆ 砂磨分散: 砂磨是球磨的外延。只不过研磨介质是用微细的珠或砂。砂磨机可连续进料,纳米粉体的预混合浆通过圆筒时,在筒中受到激烈搅拌的砂粒所给予的猛烈的撞击和剪切作用,使得纳米氧化物能很好地分散在涂料中,分散后的浆离开砂粒研磨区通过出口筛,溢流排出,出口筛可挡住砂粒,并使其回到筒中。通过球磨机和砂磨机分散能取得较好的分散效果及物料细度,但球磨机和砂磨机同样无法避免处理效率低,能耗高的缺点。
◆ 高剪切分散机: 高剪切分散机的核心部件是定子/转子结构,转子高速旋转所产生的高切线速度和高频机械效应带来强劲的动能,使物料在定、转子狭窄的间隙中受到强烈的机械剪切、液力剪切、离心挤压、液层磨擦、撞击撕裂和湍流等综合作用,使不相溶的固相、液相、气相在相应成熟工艺的条件下,瞬间均匀精细地分散,经过高频的循环往复,最终得到稳定的高品质产品。与三辊机、球磨机、砂磨机相比,高剪切分散机具有效率高、能耗低等显著优点,是分散工艺的。
◆超声波分散是降低纳米粒子团聚的有效方法。主要是基于超声波的特殊分散性能。超声波是频率范围在20~106kHz的机械波,其波速一般约为1500m/s,波长为10~0.01 cm。显然,超声波的波长远大于分子尺寸,说明超声波本身不能直接对分子产生作用,而是通过对分子周围环境的物理作用影响分子的,也即是利用超声空化作用所产生的冲击波和微射流所具有的粉粹作用,达到分散微粒的目的。
但是还有个问题 纳米材料都比较轻 ,灰尘满天飞 ,如何解决
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一般采用这种方式
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