Ключевые технические проблемы ультрадисперсных порошков – дисперсия и агломерация.
Агломерация ультрадисперсного порошка представляет собой явление, при котором исходные частицы порошка соединяются друг с другом во время процессов приготовления, разделения, обработки и хранения, а несколько частиц образуют более крупные кластеры частиц. В настоящее время считается, что существуют три основные причины агломерации ультрадисперсных порошков: межмолекулярные силы, вызывающие агломерацию ультрадисперсных порошков; электростатические силы между частицами, вызывающие агломерацию; и прилипание частиц в воздухе.
1. Межмолекулярные силы вызывают агломерацию ультрадисперсного порошка.
Когда минеральный материал является сверхтонким ниже определенного уровня, расстояние между частицами чрезвычайно короткое, а сила Ван-дер-Ваальса между частицами намного превышает силу тяжести самих частиц. Поэтому такие ультрамелкие частицы имеют тенденцию притягиваться друг к другу и агломерироваться. Водородные связи, адсорбированные влажные мостики и другие химические связи на поверхности ультрамелкозернистых частиц также могут легко привести к адгезии и агрегации между частицами.
2. Электростатические силы между частицами вызывают агломерацию.
В ходе ультрадисперсной обработки минеральных материалов из-за удара, трения и уменьшения размера частиц на поверхности новых ультрадисперсных частиц накапливается большое количество положительных или отрицательных зарядов. Некоторые выступы на поверхности этих частиц заряжены положительно, а некоторые — отрицательно. Эти заряженные частицы крайне нестабильны. Чтобы стать стабильными, они притягиваются друг к другу, контактируют и соединяются друг с другом острыми углами, вызывая агломерацию частиц. Этот процесс. Основная сила – электростатическая сила.
3. Адгезия частиц на воздухе.
Когда относительная влажность воздуха превышает 65%, пары воды начинают конденсироваться на поверхности частиц и между частицами, причем эффект агломерации значительно усиливается за счет образования жидких мостиков между частицами.
Дисперсия ультратонкого порошка
Дисперсия ультрадисперсных порошков в основном ориентирована на дисперсное состояние частиц в газофазной среде и дисперсное состояние в жидкой фазе.
Метод диспергирования в жидкой фазе: 1. Метод механического диспергирования. (Метод механического диспергирования — это метод, который использует механическую энергию, такую как внешняя сила сдвига или сила удара, для полного диспергирования наночастиц в среде. Методы механического диспергирования включают измельчение, обычную шаровую мельницу, вибрационную шаровую мельницу, коллоидную мельницу, воздушную мельницу, механическое перемешивание. и т.д.) 2. Метод химического диспергирования 3. Ультразвуковой метод
Метод диспергирования в газовой фазе: 1. Сухой и диспергируемый. 2. Механическое диспергирование (Механическое диспергирование подразумевает использование механической силы для разрушения агломерации частиц. Его необходимым условием является то, что механическая сила должна быть больше, чем сила сцепления между частицами. Обычно механическая сила вызвана сильным турбулентным движением воздушного потока, вызванным высокоскоростным вращающимся диском крыльчатки или струей и воздействием высокоскоростного воздушного потока.) 3. Электростатическая дисперсия
Существует множество методов модификации ультрадисперсного порошка, которые также сильно отличаются от предыдущих основных методов. Однако независимо от того, какой метод используется, необходимо дополнительно изучить принцип модификации ультрадисперсного порошка и найти новый метод модификации, который подходит для различных требований модификации и может быть применен в реальном производстве.