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1、.,第28卷第8期机械工程材料VOI28Nou.2004年8月MaterialsforMeehaniealEngineeringAg2004纳米粉体的团聚与分散,,王继扬,,崔洪梅刘宏李段韩峰,(山东大学晶体材料国家重点实验室山东济南25010)摘要:。纳米粉体的团聚一直是困扰纳米材料制备和粉末纳米材料应用的关键问题从纳米粉,、体团聚机理入手综述了纳米粉体团聚行为的影响因素克服纳米粉体团聚现象和纳米粉体分散的技术途径。:;;关键词纳米粉体分散团聚:::一一0038一04中图分类号TQ174文献标识码A文章编号10003738(2004)08Agglerationa
2、ndDisPerasionofNan于scalePoersomwd,,一an,a,CUIHon兮meiLIUHong叭该NGJiygLl兀RANFengandongUnversty,nan,na(ShiiJi250100Chi)stct:PreparationnsepowdersdapplitionofnaterialareperseeutedbyagglomerationAbraofcalancanomaancr.ofnasealeersthspaper,teeeansannuenengfaetoonaseaeeraoetonare盼powdInihmhimdi
3、flirsfno-l卯wdglmraianalse,anteenoOgyforsongtheponseaeeraoeratnaotannggoospersonyddh1lviroblernf~lpowdglmiondbiiddiiisealewd15prestofnano-poersen喊o八:sealeweder;aloration;disperasionKeyw如na盼因韶me颗粒形成较大的颗粒团簇的现象。粉体的团聚一般l引言。,分为软团聚和硬团聚[l]对于粉体的软团聚机理,,目前可以容易地制备出各种纳米粉体但是纳,人们的看法比较一致是由纳米粉体表面分子或原米
4、粉体的团聚问题却严重地阻碍了纳米粉体的应用子之间的范德华力和静电引力导致的。对于硬团。和相应的纳米材料的制备对于具有自组装结构的聚,不同化学、组成不同制备方法有不同的团聚机,纳米材料因为团聚问题无法得到设计的结构;对于,。。理无法用一个统一的理论来解释下面分别介绍,,纳米聚晶材料由于团聚会引起颗粒异常长大引起2.1毛细管吸附理论[z];性能的劣化对于纳米发光和纳米催化等直接利用该理论认为纳米粉体材料自溶剂中分离和干燥,纳米粉末的场合团聚更是直接降低了材料的性能过程中产生的硬团聚主要是因为排水过程中的毛细。,,和效率因此纳米技术发展到今天团聚已成为纳管作用造成的。含
5、有分散介质的粉体在加热时吸附。,米技术继续发展的瓶颈作者就纳米粉体的团聚,,液体介质开始蒸发随着水分的蒸发颗粒之间的间特别是硬团聚机理及纳米粉体制备和应用过程中粉,,距减小在颗粒之间形成了连通的毛细管随着介质。体分散的基本途径进行了综述,。的进一步蒸发颗粒的表面部分裸露出来而水蒸,,2纳米粉体的团聚机理气则从孔隙的两端出去这样由于毛细管力的存在,在水中形成静拉伸压力它能导致毛细管孔壁的收所谓纳米粉体的团聚是指原生的纳米粉体颗粒,缩因此认为毛细管作用力是导致硬团聚形成的主、、、在制备分离处理及存放过程中相互连接由多个。,,要原因按照这种理论无论何种分散介质所引起。,
6、,的硬团聚大体相同而事实上对许多纳米粉体特:2一;:收稿日期00子1117修订日期2003一1习3,以水作为介质和以与水表面:;别是氧化物纳米粉体甚金项目教育部科学技术研究重点资助项目(。3104)中国杰出青年科学基金资助项目(60025409)张力相近的有机溶剂获得的纳米粉体的团聚状态有。,,,,。:崔洪梅(1980-)山东青州人很大差异所以毛细管作用虽然在粉体的团聚中作者简介女硕士研究生,。导师:王继扬教授起到一定的作用但并不是引起硬团聚的根本原因,:崔洪梅等纳米粉体的团聚与分散2.2氮键理论[s1离过程中出现硬团聚的重要条件。采用普通的外加,,,该理论认为超
7、细颗粒之间硬团聚的主要原因热方式介质气化过程在湿粉体团块的表面进行团是颗粒之间存在的氢键。显然,这种理论是不完整块内部液体通过毛细管输送到表面,难以避免颗粒。。,,间毛细管作用的影响而选择内加热方式如红外的如果颗粒之间的作用力仅是氢键那么在完全,,,脱水后粉体之间的氢键是完全可以消除的而实际加热和微波加热方式对粉体进行干燥由于介质的,。,,上脱水不会引起团聚程度的降低所以对大多数气化过程在湿团块的内部进行从而降低了颗粒之,。,。硬团聚现象氢键理论并不适用间的毛细管作用可以减少纳米颗粒之间的硬团聚2.3晶桥理论[4]3.2有机物清洗法[s],在纳米粉体的干燥过程中毛
8、细管力使颗
