Các vấn đề kỹ thuật chính của bột siêu mịn – sự phân tán và kết tụ

Sự kết tụ của bột siêu mịn đề cập đến hiện tượng các hạt bột ban đầu được kết nối với nhau trong quá trình chuẩn bị, tách, xử lý và bảo quản, và nhiều hạt tạo thành các cụm hạt lớn hơn. Hiện nay người ta tin rằng có ba lý do chính dẫn đến sự kết tụ của bột siêu mịn: lực liên phân tử gây ra sự kết tụ của bột siêu mịn; lực tĩnh điện giữa các hạt gây ra sự kết tụ; và độ bám dính của hạt trong không khí.

1. Lực liên phân tử gây ra sự kết tụ bột siêu mịn

Khi vật liệu khoáng siêu mịn dưới một mức nhất định, khoảng cách giữa các hạt cực kỳ ngắn và lực van der Waals giữa các hạt lớn hơn nhiều so với trọng lực của chính các hạt. Vì vậy, các hạt siêu mịn như vậy có xu hướng hút nhau và kết tụ lại. Liên kết hydro, cầu nối ướt bị hấp phụ và các liên kết hóa học khác trên bề mặt hạt siêu mịn cũng có thể dễ dàng dẫn đến sự bám dính và kết tụ giữa các hạt.

2. Lực tĩnh điện giữa các hạt gây ra sự kết tụ

Trong quá trình xử lý siêu mịn các vật liệu khoáng, do va đập, ma sát và giảm kích thước hạt nên một lượng lớn điện tích dương hoặc âm tích tụ trên bề mặt các hạt siêu mịn mới. Một số phần nhô ra trên bề mặt của các hạt này mang điện tích dương và một số phần nhô ra mang điện tích âm. Những hạt tích điện này cực kỳ không ổn định. Để trở nên ổn định, chúng hút nhau và tiếp xúc, kết nối với nhau ở các góc nhọn khiến các hạt kết tụ lại. Quá trình này là Lực chính là lực tĩnh điện.

3. Độ bám dính của các hạt trong không khí

Khi độ ẩm tương đối của không khí vượt quá 65%, hơi nước bắt đầu ngưng tụ trên bề mặt các hạt và giữa các hạt, đồng thời hiệu ứng kết tụ được tăng cường đáng kể do sự hình thành cầu nối chất lỏng giữa các hạt.

Phân tán bột siêu mịn

Sự phân tán của bột siêu mịn chủ yếu tập trung vào trạng thái phân tán của các hạt trong môi trường pha khí và trạng thái phân tán trong pha lỏng.

Phương pháp phân tán trong pha lỏng: 1. Phương pháp phân tán cơ học. (Phương pháp phân tán cơ học là phương pháp sử dụng năng lượng cơ học như lực cắt bên ngoài hoặc lực tác động để phân tán hoàn toàn các hạt nano trong môi trường. Các phương pháp phân tán cơ học bao gồm mài, nghiền bi thông thường, nghiền bi rung, nghiền keo, nghiền không khí, khuấy cơ học , v.v.)  2. Phương pháp phân tán hóa học 3. Phương pháp siêu âm

Phương pháp phân tán trong pha khí: 1. Làm khô và phân tán 2.  Phân tán cơ học (Phân tán cơ học là việc sử dụng lực cơ học để phá vỡ sự kết tụ của các hạt. Điều kiện cần thiết của nó là lực cơ học phải lớn hơn lực bám dính giữa các hạt. Thông thường lực cơ học được tạo ra bởi sự chuyển động hỗn loạn mạnh mẽ của luồng khí gây ra bởi đĩa cánh quạt quay tốc độ cao hoặc tia phản lực và tác động của luồng khí tốc độ cao.) 3. Phân tán tĩnh điện

Có nhiều phương pháp biến đổi bột siêu mịn, cũng rất khác so với các phương pháp chủ đạo trước đây. Tuy nhiên, dù sử dụng phương pháp nào thì cũng cần nghiên cứu sâu hơn về nguyên lý biến tính của bột siêu mịn và tìm ra phương pháp biến tính mới phù hợp với các yêu cầu biến tính khác nhau và có thể áp dụng vào thực tế sản xuất.