顆粒間的附著力顆粒間的磁性力鐵磁性物質(zhì)，當(dāng)其顆粒小到單疇臨界尺寸以下時(shí)，顆粒只含有一個(gè)磁疇，稱(chēng)為單疇顆粒理論上鐵的單疇臨界尺寸約為6.4nm，γ氧化鐵約為40nm。單疇顆粒是自發(fā)磁化的粒子，其內(nèi)部所有原子的自旋方向都已平行，無(wú)須外加磁場(chǎng)來(lái)磁化就具有磁性粉末的單疇顆粒之間存在磁性吸引力，很難分散1精選可編輯ppt顆粒間的附著力顆粒表面不平引起的機(jī)械咬合力兩個(gè)顆粒間的引力或顆粒與固體平面的引力可以用高靈敏度的彈簧秤或天平測(cè)量。測(cè)量顆粒與平面間的引力還可以用離心法。顆粒間的引力還可以借測(cè)量粉末層的破斷力，根據(jù)其所含接觸點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行估算。2精選可編輯ppt1.5顆粒間的團(tuán)聚性1.5.1概述1.5.2團(tuán)聚機(jī)理1.5.3聚團(tuán)強(qiáng)度3精選可編輯ppt概述3、范德華力的有效距離可達(dá)50nm，其次粉體在空氣中是自然荷電的，產(chǎn)生靜電引力。粉體在空氣中極容易受潮吸水，產(chǎn)生液體力，。2、制粒過(guò)程比較復(fù)雜，細(xì)粒之間由各種作用力粘合在一起而形成顆粒。1、粉體在空氣中具有強(qiáng)烈的團(tuán)聚性，根源？

4精選可編輯ppt概述粉體的團(tuán)聚主要是由液橋力造成的，在干燥條件下是由范德華力引起的。

顆粒的團(tuán)聚性主要取決于顆粒間的作用力和顆粒的重力之比。5精選可編輯ppt尺寸小于1um的顆粒，顆粒的團(tuán)聚準(zhǔn)數(shù)大于106，小顆粒將在顆粒間的作用下形成團(tuán)聚體。

1.5.1團(tuán)聚機(jī)理

顆粒間的作用力主要有哪些呢？1-1346精選可編輯ppt顆粒的團(tuán)聚和分散

團(tuán)聚顆粒在氣相或液相中，顆粒間的作用力遠(yuǎn)大于顆粒的重力而形成聚合狀態(tài)。改善顆粒的流動(dòng)性、避免粉塵、易于包裝等如混合操作等的困難分散顆粒間互不相干自由運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。遍及化工、冶金、食品、醫(yī)藥、涂料、造紙、建筑及材料等領(lǐng)域。分散及分散穩(wěn)定性直接影響涂料、染料、油墨和化妝品等的質(zhì)量和性能；復(fù)合材料及納米材料制備的成敗與超微粉體的分散穩(wěn)定性緊密相連。7精選可編輯ppt顆粒的團(tuán)聚和分散

顆粒的團(tuán)聚根據(jù)其作用機(jī)理可以分為三種狀態(tài)：聚集體顆粒、凝聚體顆粒和絮凝體顆粒?？諝庵蓄w粒的團(tuán)聚與分散液體中顆粒的團(tuán)聚與分散8精選可編輯ppt顆粒在空氣中團(tuán)聚的最主要的原因：范德華力、毛細(xì)力和靜電力在空氣中，顆粒的團(tuán)聚主要是毛細(xì)力造成的在非常干燥的條件下，是由范德華力造成的空氣中保持超微粉體干燥是防止團(tuán)聚的重要措施空氣相對(duì)濕度超過(guò)65%時(shí)，水蒸氣在顆粒表面及顆粒間凝聚，顆粒間因毛細(xì)力而大大增強(qiáng)了團(tuán)聚作用顆粒在空氣中分散的主要途徑有四種：機(jī)械分散、干燥分散、表面改性、靜電分散?？諝庵蓄w粒的團(tuán)聚與分散9精選可編輯ppt空氣中顆粒的分散——機(jī)械分散用機(jī)械力把顆粒聚團(tuán)打散，是常用的分散手段機(jī)械分散所用機(jī)械力（流體的剪切力及壓應(yīng)力）大于顆粒間的作用力通常機(jī)械力是由高速旋轉(zhuǎn)的葉輪或高速氣流噴射及沖擊作用所引起的氣體湍流運(yùn)動(dòng)所造成的較易實(shí)現(xiàn)有可能重新粘結(jié)聚團(tuán)可能導(dǎo)致脆性顆粒被粉碎機(jī)械設(shè)備磨損后分散效果下降10精選可編輯ppt空氣中顆粒的分散——干燥分散毛細(xì)力往往是分子間范德華力的十幾倍或者幾十倍，在潮濕空氣中，顆粒間形成的液橋是顆粒聚團(tuán)的主要原因。因此，杜絕液橋的產(chǎn)生或破壞已形成的液橋是保證顆粒分散的主要手段之一。在生產(chǎn)過(guò)程中，常采用加溫干燥處理。例如，礦粒在靜電分選前往往加溫至200℃左右以除去水分，保證物料的松散。11精選可編輯ppt顆粒的團(tuán)聚和分散空氣中顆粒的團(tuán)聚與分散——表面改性采用物理或化學(xué)方法對(duì)顆粒進(jìn)行處理，有目的地改變其表面物理化學(xué)性質(zhì)的技術(shù)，提高其分散性。不同改性劑不同使用量分散效果也不一樣。12精選可編輯ppt顆粒的團(tuán)聚和分散空氣中顆粒的團(tuán)聚與分散——靜電分散對(duì)于同質(zhì)顆粒，由于表面帶點(diǎn)相同，靜電力反而排斥，因此，可以用靜電力進(jìn)行顆粒分散，問(wèn)題的關(guān)鍵是如何使顆粒群充分帶電。采用接觸帶電、感應(yīng)帶電等方式可使顆粒帶電最有效的方法是電暈帶電，使連續(xù)供給的顆粒群通過(guò)電暈放電形成使顆粒帶電。13精選可編輯ppt顆粒表面潤(rùn)濕性對(duì)粉體的分散具有重要意義，是粉體分散、固液分離、表面改性和造粒等工藝的理論基礎(chǔ)。固體顆粒被潤(rùn)濕的過(guò)程主要基于顆粒表面對(duì)該液體的潤(rùn)濕性。液體中顆粒的團(tuán)聚與分散固-液-氣三相界面張力平衡時(shí)14精選可編輯pptθ=00，稱(chēng)為完全潤(rùn)濕或鋪展；00<θ<900，固體能為液體所潤(rùn)濕900<θ<1800，固體不為液體所潤(rùn)濕水銀/玻璃楊(Young)方程15精選可編輯ppt顆粒的團(tuán)聚和分散液體中顆粒的分散調(diào)節(jié)顆粒在液體中分散性與穩(wěn)定性的主要途徑：通過(guò)改變分散性與分散介質(zhì)的性質(zhì)調(diào)控Hammaker常數(shù)，使其變小，顆粒間吸引力下降；調(diào)節(jié)電解質(zhì)及定位離子的濃度，使雙電層厚度增加，增大顆粒間排斥作用；選用附著力較強(qiáng)的聚合物和聚合物親和力較大的分散介質(zhì)，增大顆粒間排斥力。顆粒在液體中的分散調(diào)控手段大體可分為介質(zhì)調(diào)控、分散劑調(diào)控、超聲調(diào)控和機(jī)械調(diào)控。16精選可編輯ppt液體中顆粒的分散——介質(zhì)調(diào)控根據(jù)顆粒的表面性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)可以獲得充分分散的懸浮液。選擇分散介質(zhì)的基本原則是相同極性原則：非極性顆粒易于在非極性液體中分散極性顆粒易于在極性液體中分散17精選可編輯ppt顆粒的團(tuán)聚和分散液體中顆粒的分散——分散劑調(diào)控顆粒在液體中的良好分散所需的物理化學(xué)條件，主要是通過(guò)加入適量的分散劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，分散劑的加入強(qiáng)化了顆粒間的相互排斥作用。常用的分散劑：無(wú)機(jī)電解質(zhì)，表面活性劑和高分子分散劑。18精選可編輯ppt液體中顆粒的分散——超聲調(diào)控超聲調(diào)控是把需要處理的工業(yè)懸浮液置于超聲場(chǎng)中，控制恰當(dāng)?shù)某曨l率及作用時(shí)間，使顆粒充分分散。超聲分散主要是由超聲頻率和顆粒粒度的相互關(guān)系決定的。其作用主要在兩個(gè)方面：空化效應(yīng)產(chǎn)生的強(qiáng)烈振動(dòng)波；對(duì)超聲波的吸收而產(chǎn)生的各組分的共振效應(yīng)。19精選可編輯ppt液體中顆粒的團(tuán)聚與分散——機(jī)械調(diào)控機(jī)械攪拌是通過(guò)強(qiáng)烈的機(jī)械攪拌方式引起液體強(qiáng)湍流運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生沖擊、剪切及拉伸等機(jī)械力而使顆粒團(tuán)聚體碎解懸浮。機(jī)械攪拌的主要問(wèn)題是，一旦顆粒離開(kāi)機(jī)械攪拌產(chǎn)生的湍流場(chǎng)，外部環(huán)境復(fù)原，顆粒又有可能重新形成聚團(tuán)。

20精選可編輯ppt1.5.2聚團(tuán)強(qiáng)度

顆粒的聚團(tuán)強(qiáng)度隨顆粒尺寸的減小而迅速增加

。1-14821精選可編輯ppt粉體的潤(rùn)濕特性依粉料被水潤(rùn)濕的過(guò)程，水分主要以四種形態(tài)出現(xiàn)并起作用：毛細(xì)管水——毛細(xì)管狀態(tài)

capillarystate重力水

——浸漬狀態(tài)immersedstate吸附水

——擺動(dòng)狀態(tài)Pendularstate薄膜水

——鏈鎖狀態(tài)Funicularstate22精選可編輯ppt粉體的潤(rùn)濕特性吸附水：粉體不僅比表面積較大，且其顆粒表面具有過(guò)剩的能量。顆粒表面帶有一定的電荷，在顆粒表面的空間形成電場(chǎng)，在電場(chǎng)范圍內(nèi)的極化水分子和水化陽(yáng)離子被吸附于顆粒表面。水分子由于具有偶極性而中和了上述電荷，顆粒表面的過(guò)剩表面能將由于放出潤(rùn)濕熱而減小，結(jié)果在顆粒表面形成一吸附水層。吸附水的形成，不一定是顆粒浸入水中，或在顆粒層中加入液態(tài)水。即使干燥顆粒還會(huì)吸收大氣中的氣態(tài)水分子。23精選可編輯ppt吸附水層厚度并不恒定，它與物料成分、親水能力、顆粒大小與形狀、吸附離子的成分及外界條件(物料中水蒸汽的相對(duì)壓力及溫度)等有關(guān)。當(dāng)粉料孔隙中相對(duì)濕度為100％時(shí)的吸附水含量，稱(chēng)為最大吸附水含量。吸附水具有非常大的粘滯度、彈性和抗剪強(qiáng)度，它不能在粉粒間自由移動(dòng)，因而當(dāng)物料呈顆粒狀時(shí)(粒度約0.1-1.0mm)，若僅有吸附水，則仍是分散狀態(tài)。但象粘土那樣的約1μm的細(xì)粉料，吸附水也能使它成為硬塊。24精選可編輯ppt薄膜水：粉粒進(jìn)一步被潤(rùn)濕時(shí)，在吸附水周?chē)纬杀∧に?，這是出于顆粒表面吸附水后還有剩余的未被平衡掉的范德華分子力(主要是表面引力，其次是吸附水內(nèi)層的分子引力)，因?yàn)樗呐紭O分子圍繞水層成定向排列，以及多少受到些擴(kuò)散層離子的水化作用，所以薄膜水和顆粒表面的結(jié)合力要比吸附水弱得多，其分子的活動(dòng)自由度較大。25精選可編輯ppt薄膜水：極其相鄰的等徑顆粒A和B，若顆粒A的水膜較厚，位于F處的薄膜水距顆粒B的中心較距顆粒A的中心近，因此薄膜水F開(kāi)始向顆粒B移動(dòng)，即顆粒A周?chē)^厚的水膜開(kāi)始向顆粒B移動(dòng)，直至兩者水膜厚度相等為止。26精選可編輯ppt薄膜水：ac<ab+cd時(shí)，ebfd內(nèi)的薄膜水,同時(shí)受到兩個(gè)顆粒的電分子引力作用而具有較大的粘性。顆粒間距離越小，薄膜水粘性就越大，顆粒就越不易發(fā)生相對(duì)移動(dòng)；因此，薄膜水厚度影響粉料的物理力學(xué)性質(zhì)(如成球性、壓縮性、可塑性等)。電分子引力半徑吸附水和薄膜水合起來(lái)即組成分子結(jié)合水，在粉體力學(xué)上可視作為顆粒的外殼，在外力的作用下，它和顆粒一起變形，并且分子水膜使顆粒彼此粘結(jié)。27精選可編輯ppt粉體的潤(rùn)濕特性毛細(xì)管水：當(dāng)粉料繼續(xù)被潤(rùn)濕到超過(guò)最大分子結(jié)合水分時(shí)，就形成了毛細(xì)管水。它是顆粒的電分子引力作用范圍以外的水分。毛細(xì)管水分能夠?qū)㈩w粒拉緊靠攏，此乃由于在毛細(xì)管內(nèi)呈負(fù)壓之故。28精選可編輯ppt毛細(xì)管水：兩半徑r的顆粒間毛細(xì)管吸引力F液體的表面張力愈大，毛細(xì)管的吸引力F也愈大，而單位面積內(nèi)的結(jié)合力則隨著粒徑縮小而增加。毛細(xì)管水能在毛細(xì)管負(fù)壓的作用下和在引起毛細(xì)管形狀和尺寸改變的外力作用下發(fā)生較快的遷移。親水物料