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粉体工程一、粉末的性能与表征1.粒径：粉末体中，颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示，称为粒径。
2.粒径的表示方法：①几何学粒径②投影粒径③筛分粒径④球当粒径。
3.粉体粒径的分布常表示成频率分布和累积分布：①粒径分布的表格、直方图、曲线可直观地反映粉体粒径的分布特征。
②数字函数表达式有：正态分布；对数正态分布；Rosin—Rammler分布；RRB方程能较好地反映工业上粉磨产品的粒径分布特征。
4.平均粒径：若将粒径不等的颗粒群想象成自由径为D的均一球形颗粒组成，那么其物理特性可表示为f（d）=f（D），D即表示平均粒径。
5.粉末的测量方法：显微镜法；激光衍射法；重力沉降光透法；筛分法。
平均粒径测量方法：比表面法。
6.粉末的性质：堆积性质；摩擦性质；压缩性质与成形性（压制性）。
安息角：又称休止角、堆积角，它是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所成的最大的角度。
（用来衡量与评价粉体的流动性）。
在0.2mm以下，粒径越小而休止角越大，这是由于微细粒子间粘附性增大导致流动性降低的缘故。
粉体颗粒形状愈不规则安息角愈大，颗粒球形愈大粉体流动性愈好其安息角就愈小。
二、粉体表面与界面化学1.粉末颗粒的分散：①在气相中，主要受范德华力、静电力、液桥力，分散方法，机械分散、干燥分散、颗粒表面改性分散、静电分散、复合分散；②在液相中，主要受范德华作用力、双电层静电作用力、空间位阻作用力、熔剂化作用力、疏液作用力，分散调控有，介质调控、分散剂调控、机械调控和超声调控。
2.颗粒表面改性：粉末颗粒表面改性：用物理，化学，机械方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的的改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团，表面能、界面润湿性，电性，表面吸附性和反应特性等，以满足现代新材料，新工艺和新技术发展的需要。
3.改性方法：①表面化学改性：偶联剂表面改性、表面活性剂改性、高分子分散剂改性、接枝改性；②微胶囊包覆——化学法、物理法、物理化学法；③机械化学改性；④原位聚合改性——无皂乳液聚合包覆法、预处理乳液聚合法、微乳液聚合法。
第2章 纳米粉体的分散1.粉体分散的三个阶段（名词解释）润湿是将粉体缓慢加入混合体系形成的漩涡，使吸附在粉体表面的空气或其它杂质被液体取代的过程。
•解团聚是指通过机械或超声等方法，使较大粒径的聚集体分散为较小颗粒。
•稳定化是指保证粉体颗粒在液体中保持长期的均匀分散2.常用的分散剂种类（1）表面活性剂空间位阻效应（2）小分子量无机电解质或无机聚合物吸附－－提高颗粒表面电势（3）聚合物类(应用最多)空间位阻效应、静电效应（4）偶联剂类3.聚电解质（名词解释）是指在高分子链上带有羧基或磺酸基等可离解基团的水溶性高分子4.对不同pH 值下PAA 在ZrO 2表面的吸附构型进行分析。
图.不同pH 值下PAA 在ZrO 2表面的吸附构型a.当pH<4时，PAA 几乎不解离，以线团方式存在于固液界面上，吸附层很薄，几乎无位阻作用b.随pH值增加，链节间静电斥力使其伸展开c.ZrO2表面电荷减小直至由正变负，PAA的负电荷量增加，其间斥力增加，使得PAA链更加伸展，可在较远范围提供静电位阻作用5.用聚电解质分散剂分散纳米粉体时，影响浆料稳定性的各种因素有哪些？1、聚电解质的分子量当聚电解质分子量过小，在粉体表面的吸附较弱，吸附层也较薄，影响位阻作用的发挥。
分子量过大，易发生桥连或空位絮凝，使团聚加重，粘度增加。
2、分散剂用量适宜的分散剂用量才可以使分散体系稳定。
用量过低，粉体表面产生不同带电区域，相邻颗粒因静电引力发生吸引，导致絮凝。
用量过高，离子强度过高，压缩双电层，减小静电斥力；同时，还易发生桥连或空缺絮凝，稳定性下降。
3、温度研究表明，为了获得较好的分散效果（以最低粘度为衡量标准），随温度的升高，所需分散剂的用量随之增加6.结合下图，分析煅烧为什么能够改善纳米Si3N4粉体的分散性？煅烧改善纳米Si3N4粉体的可分散性•此前提到，球磨可有效降低粉体的粒度。
但球磨过程可能造成分散介质与粉体发生化学反应。
激光粒度仪粉末分散方法大全激光粒度仪常见问题解决方法在使用激光粒度分析仪测试材料粒度时，为了能够获得一次粒度的正确数据,需要将团聚颗粒打开,形成颗粒单体均匀分散在介质中,这个操作称为“分散”。
激光粒度仪对分散系统的要求是“分散而不离析”。
（1）颗粒在液体介质中可以接受的湿法分散技术有：①超声分散。
利用超声波在液体中传播时的空化作用将团聚体解聚；②机械搅拌分散。
利用叶片旋转的机械作用使团聚颗粒解体并使颗粒在液体中均匀分布；③液体循环。
使用泵驱动悬浮液髙速流动,促使颗粒在整个分散系统中保持均匀分布并防止大颗粒沉降；⑨分散剂。
有些样品需要接受化学分散方法,即加人适量的分散剂改善颗粒表面的电性能以维持分散状态；⑤表面预处理。
有些样品与介质之间不亲和,表现为浮在水面需要在入水前加入少量的乙醇或其他表面处理剂进行预处理,以便使其在水中易于分散；（2）颗粒在空气中可以接受干法分散技术。
干法分散的核心部件是分散泵,分散泵的作用如下①利用气源的高速气流形成的负压把干燥粉末吸入泵体与气体混合；②高速气流又称为紊流,颗粒在紊流中受到多而杂的流体力学作用,包括正激波的冲击、旋转气流的剪切、颗粒与器壁间碰撞及颗粒间碰撞等,使团聚颗粒分别为单体达到分散的目的。
（3）颗粒分散时需要注意的事项颗粒分散前需了解它的特性,易碎的脆性颗粒要当心分散,如玻璃珠、煤粉；经过表面包覆改性处理的颗粒慎用超声分散；要求察看原始自然状态的材料不要分散；记录结晶或其他化学反应过程的不要分散。
样品分散的好坏对激光粒度仪测试数据的稳定性影响很大，在样品粒度测试时要极为重视。
要解决样品的分散，首先要了解样品的物理化学特性，下面列举影响样品分散的紧要物理化学特性：亲湿性：有的样品在溶剂中会浮在溶剂上，无论通过什么样的机械方法（如搅动或超声）都不能使它分散到溶剂中去，紧要是由于样品带的极性和溶剂带的极性相异，这时要考虑选择其他的溶剂或者选择使用分散剂。
溶解性：有的样品在有的溶剂中会溶解（如无机样品会在无机溶剂中溶解），这时就不能选择这种溶剂作为测量这种样品的分散介质。
