المشاكل التقنية الرئيسية للمسحوق متناهية الصغر – التشتت والتكتل

يشير تكتل المسحوق متناهية الصغر إلى ظاهرة ربط جزيئات المسحوق الأصلية ببعضها البعض أثناء عمليات التحضير والفصل والمعالجة والتخزين، وتشكل الجزيئات المتعددة مجموعات جسيمات أكبر. يُعتقد حاليًا أن هناك ثلاثة أسباب رئيسية لتكتل المساحيق متناهية الصغر: القوى الجزيئية التي تسبب تكتل المساحيق متناهية الصغر؛ القوى الكهروستاتيكية بين الجزيئات المسببة للتكتل؛ والتصاق الجسيمات في الهواء.

1. القوى الجزيئية تسبب تكتل مسحوق متناهية الصغر

عندما تكون المادة المعدنية متناهية الصغر تحت مستوى معين، تكون المسافة بين الجزيئات قصيرة للغاية، وتكون قوة فان دير فالس بين الجزيئات أكبر بكثير من جاذبية الجزيئات نفسها. ولذلك، فإن هذه الجسيمات متناهية الصغر تميل إلى جذب بعضها البعض والتكتل. يمكن أيضًا أن تؤدي الروابط الهيدروجينية والجسور الرطبة الممتزة والروابط الكيميائية الأخرى الموجودة على سطح الجزيئات متناهية الصغر بسهولة إلى الالتصاق والتجمع بين الجزيئات.

2. القوى الكهروستاتيكية بين الجزيئات تسبب التكتل

أثناء عملية المواد المعدنية متناهية الصغر، بسبب التأثير والاحتكاك وتقليل حجم الجسيمات، تتراكم كمية كبيرة من الشحنات الموجبة أو السالبة على سطح الجزيئات متناهية الصغر الجديدة. بعض النتوءات الموجودة على سطح هذه الجزيئات تكون مشحونة إيجابيا وبعضها سالبا. هذه الجسيمات المشحونة غير مستقرة للغاية. ولكي تصبح مستقرة، فإنها تجذب بعضها البعض وتتصل وتتصل ببعضها البعض عند الزوايا الحادة، مما يتسبب في تكتل الجزيئات. هذه العملية هي القوة الرئيسية هي القوة الكهروستاتيكية.

3. التصاق الجزيئات بالهواء

عندما تتجاوز الرطوبة النسبية للهواء 65%، يبدأ بخار الماء بالتكثف على سطح الجزيئات وبين الجزيئات، ويتعزز تأثير التكتل بشكل كبير بسبب تكوين جسور سائلة بين الجزيئات.

تشتت مسحوق متناهية الصغر

يركز تشتت المساحيق متناهية الصغر بشكل أساسي على حالة تشتت الجزيئات في وسط الطور الغازي وحالة التشتت في الطور السائل.

طريقة التشتت في الطور السائل: 1. طريقة التشتت الميكانيكية. (طريقة التشتيت الميكانيكي هي طريقة تستخدم الطاقة الميكانيكية مثل قوة القص الخارجية أو قوة الصدم لتفريق الجسيمات النانوية بشكل كامل في الوسط. وتشمل طرق التشتيت الميكانيكي الطحن، مطحنة الكرات العادية، مطحنة الكرات الاهتزازية، مطحنة الغروانية، مطحنة الهواء، التحريك الميكانيكي ، وما إلى ذلك) 2. طريقة التشتت الكيميائي 3. طريقة الموجات فوق الصوتية

طريقة التشتت في الطور الغازي: 1. الجاف والتشتت 2. التشتت الميكانيكي (يشير التشتت الميكانيكي إلى استخدام القوة الميكانيكية لتفتيت تكتل الجزيئات. وشرطها الضروري هو أن تكون القوة الميكانيكية أكبر من قوة الالتصاق بين الجزيئات. عادة تنجم القوة الميكانيكية عن الحركة المضطربة القوية لتدفق الهواء الناتجة عن قرص المكره الدوار عالي السرعة أو النفاث وتأثير تدفق الهواء عالي السرعة.) 3. التشتت الكهروستاتيكي

هناك العديد من طرق تعديل المسحوق فائق النعومة، والتي تختلف أيضًا كثيرًا عن الطرق السائدة السابقة. ومع ذلك، بغض النظر عن الطريقة المستخدمة، فمن الضروري مواصلة دراسة مبدأ تعديل المسحوق متناهية الصغر وإيجاد طريقة تعديل جديدة مناسبة لمتطلبات التعديل المختلفة ويمكن تطبيقها على الإنتاج الفعلي.