中国粉体网讯 现今，粉体技术已朝着纳米化、窄粒径分布的方向发展，但是由于超细粉体的表面积较大、表面能较高，粉体颗粒之间会发生互相吸引，极易引发粉体团聚，从而严重影响制品的性能，因此，分散问题越来越成为超细粉体研究中的一个关键核心技术。
1、粉体的分散方法有哪些
依照粉体团聚形成的原因，可将粉体的聚团现象大致分成软团聚和硬团聚两大类。粉体的软团聚是粉体颗粒间的静电力和范德华力共同作用形成的，较容易分散；而硬团聚经过很多科学工作者的研究认为，它主要是由化学键作用形成的，所以较难分散。
针对超细粉体团聚现象，可以把粉体的分散方法分成物理分散方法和化学分散方法两大类。其中物理分散方法主要解决粉体的硬团聚，主要有：超声分散方法、机械分散方法、静电分散方法、干燥分散方法等。而化学分散对粉体的软团聚起到了明显的改善作用，方法主要有：分散剂法、表面改性法。
总体而言，超声法用于超细粉体的分散虽然可以获得理想的分散效果，但是，其分散液的分散稳定性多半较差，并且超声分散能耗较大，因成本因素不易大规模应用，目前仅在实验室中使用。
机械分散法因操作简单、成本低等优点是目前最常用的超细粉体分散方法之一。但其也存在一些显著的缺点，以球磨法为例来说，其最大的缺点就是在研磨过程中，物料、磨球与球磨罐之间的剧烈撞击导致磨损很大，磨损的材料进入浆液并变成难以除去的杂质，这对浆液的纯度产生不利影响。此外，在某些特定情况下，球磨过程还会改变粉体的物理化学性质。例如，增加晶格不完整性，形成表面无定形层等。
因此，单一的物理分散，在应用中总会受到种种限制，并不能达到理想的分散效果。通常在实际应用中还需要结合化学方法以达到更好的分散效果。采用化学方法分散粉体颗粒的主要方式有两种，一种是向悬浮液中添加分散剂。分散剂促进颗粒分散的作用机理是其在粉体颗粒表面吸附，改善颗粒与介质的相容性，从而改变颗粒和介质，颗粒和颗粒之间的相互作用，增加颗粒之间的排斥力，阻碍颗粒之间的团聚。在使用分散剂时需要注意分散剂的种类、使用量、加入方式等。
另一种是对粉体颗粒进行表面改性，将与液相溶剂具有较好相容性的有机分子通过化学反应嫁接在粉体颗粒表面，以改变粉体表面性质，达到稳定分散的效果。相对于物理方法来说，化学法通常具有更好的分散稳定性。在实际生产中，物理方法和化学方法经常结合使用，利用物理方法解团聚，然后使用化学方法来稳定浆料，可以实现更好的分散效果。
2、粉体分散效果如何表征
（1）粒径表征
颗粒在液体中分散形成悬浮体系，颗粒粒度越小，且随时间变化越稳定，可视为其分散性越好，不易团聚。粒度表征通常用于表征表面改性前后的颗粒分散性。颗粒的分散性越好，颗粒粒度分布越接近单分散颗粒；相反地，颗粒分散性越差，颗粒尺寸分布趋于从单分散颗粒移动到较粗颗粒。
（2）电镜表征
扫描电镜法是最直观的一种表征颗粒在液体体系中的存在状态的方法。将颗粒在液相中分散后，取适量悬浮液滴入扫描电镜载物台，烘干后在电子显微镜下观察，拍照，可比较出分散性的好坏。
（3）Zeta电位
Zeta电位是颗粒沿滑移面做相对运动时，颗粒与溶液之间的电位差。动电位为零时所对应的溶液pH值称之为“等电点”。颗粒表面的ζ电位值以及其等电点是研究颗粒分散与团聚行为的重要参数。近年来，有人采用颗粒表面ζ电位作为评价颗粒在水中分散稳定性的标准。通常认为分散体系中颗粒表面ζ电位绝对值在30mV以上时，分散体系为稳定体系，且ζ电位的绝对值越大，分散体系稳定性越好。
（4）重力沉降
沉降法是一种通过测定悬浮体系中固体颗粒在重力作用下的沉降体积和沉降速度来确定分散体系稳定性的方法。在重力作用下，经过一定的静置时间后，沉降颗粒越多，则表明分散性差；相反的沉降颗粒越少，则表明分散性好。但是由于沉降体积法耗用时间较长，所以一般采用测定沉降速率的方法。沉降速率的测量方法一般用紫外分光光度计测定悬浮体系的吸光度随时间的变化，再将吸光度值折算成悬浮液中颗粒浓度一次评价悬浮体系中的颗粒的分散稳定性。
评价分散性的方法很多，使用时可以根据自身的试验条件来选用评价方法。由法国Formulaction公司生产的、具有革命性创新意义的Turbiscan多重光散射仪，在测量高浓度浆料的样品时，不需要稀释，不需要有破坏性的离心手段处理，就可以直接测量，得到最真实的颗粒存在状态信息。
Turbiscan多重光散射仪采用多重光散射原理，即散射光强度是直接取决于分散相的浓度(体积百分数)和平均直径(或是粒子/微滴/气泡的平均直径)。该仪器是由一个脉冲式的近红外光源 (波长880nm )和两个同步的检测器组成：透射光检测器是用于研究透明清澈的产品，背散射光检测器是用于研究高浓度的产品。检测探头对样品进行垂直扫描，在55mm长度上每40微米采集一个透射光和背散射光光强信号，编辑其测量次数, 然后沿着样品不断重复扫描, 就得到一张表征产品稳定性或不稳定特征的指纹图谱。为研究颗粒和颗粒之间的相互作用，提供有力的工具。
据悉，拥有Turbiscan多重光散射仪的Formulaction创立于1994年7月，总部设在法国图卢兹，自成立以来，其不断进取，先后开发研制出多款专利技术，并在最高规格的仪器展美国匹兹堡国际仪器展览会多次获奖，还荣获法国科技杂志《 L’Usine Nouvelle 》颁发的创新科技奖。
Turbiscan多重光散射仪如何应用于粉体分散性评价当中？3月11日，来自北京朗迪森科技有限公司的何羽薇总经理将走进粉体公开课直播间，现场为大家详细讲解这一问题。在获得分散性优质粉体的道路上，Turbiscan多重光散射仪将会助您一臂之力！
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【专家简介】
何羽薇，有20余年颗粒和表面化学研究经验。专注陶瓷、化妆品、食品、涂料、墨水等行业分散体系稳定性研究，在上述行业有丰富的实操经验。研究方向集中在使用多重光散射技术，从表面化学、颗粒间相互作用入手，进行粉体分散机理的研究，为粉体使用客户提供从原料筛选、配方评价和工艺控制等方面的技术支持，同时为粉体的生产企业提供粉体制备配方和工艺控制等方面的技术支持。
参考来源：
杨永康等.超细粉体在液体中的分散
姚瑶.超细SiC粉体的分散及其陶瓷材料的制备
刘鹏飞.超细氮化硅粉体水相分散性研究
北京朗迪森科技有限公司
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