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“粉體”是什么?粉體怎么來?
2019年06月25日 發布 分類:粉體入門 點擊量:1258
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粉體無處不在,早上吃碗面條,其原料面粉是粉體,端在手里的陶瓷碗,踩在腳下的陶瓷磚,其制備原料也是粉體;吃罷早餐,化個妝,用的眉粉、粉底其原料又是粉體;走在干凈的水泥路上,其主體原料還是粉體,就算是個泥巴路,其主體泥土也是自然界中體量最大的粉體。感冒了吃個藥片,其原料也是粉體。天氣冷了貼個暖寶寶,其工作有效成分又是金屬鐵粉體。除了這些“身份”明顯的粉體,還有一些粉體會躲到(復合)到其他材料里面,例如汽車輪胎會添加炭黑起到增強或者著色作用,涂料中的粉體材料起到填充或者顏料的作用,混入塑料中的粉體可以起到增強、增硬、增量等等作用。總之粉體無處不在難以一一清點,如上僅摘取了粉體材料瀚海汪洋之間的小小水滴為吃瓜群眾做一個小小的入題。

如上都是粉體的“實體”介紹,但對于“粉體是什么”這個概念,還沒有一定明顯的定義,下文將就“粉體是什么?”這一話題展開話匣子。如若剎不住車跑偏了,還請各位看官見諒。

首選,小編用百度檢索了一下“粉體”,得到這樣的答案:“粉體是由許許多多小顆粒物質組成的集合體。其共同的特征是:具有許多不連續的面,比表面積大,由許多小顆粒物質組成。”廣義上說,顆粒不僅限于固體顆粒,還有液體顆粒、氣體顆粒,如空氣中分散的水滴(霧、云);液體中分散的液滴(乳狀液);液體中分散的氣泡(泡沫);固體中分散的氣孔等都可視為顆粒,它們都是“顆粒學”的研究對象。而粉體工程學的研究對象是大宗的固體顆粒集合體。粉體是指離散狀態下固體顆粒集合體的形態,粉體有流體的屬性:沒有具體的形狀,可以流動飛揚等。粉體在加工、處理、使用方面表現出獨特的性質和不可思議的現象,盡管在物理學上沒有明確界定,我們認為“粉體”是物質存在狀態的第4種形態(流體和固體之間的過渡狀態)。

粉體是從何而來?

工業上所用的粉體材料一般非搬運天然存在的粉體而來,工業用粉體的制取可以用物理方法也可以用化學方法。不同制備方法適用于不同應用范疇及材料。下文將對粉體材料的制備方法進行一個簡要的介紹。

1、物理方法:

物理粉碎法通過機械粉碎、電火花爆炸等方法得到粉體材料。其特點操作簡單、成本低,但產品純度相對較低,顆粒分布不均勻。物理粉碎也可以用于化學法制備的粉體材料后處理,可以粉體材料更加微細化,在合適的控制手段下,也可制備出粒度分布均勻,顆粒小的粉體材料。

真空冷凝法用真空蒸發、加熱、高頻感應等方法使原料氣化或形成等離子體,然后驟冷。其特點純度高、結晶組織好、粒度可控,但技術設備要求高。

2.?化學方法?

氣相沉積法:利用金屬化合物蒸氣的化學反應合成納米材料。其特點產品純度高,粒度分布窄。?

沉淀法:把沉淀劑加入到鹽溶液中反應后,將沉淀熱處理得到納米材料。其特點簡單易行,但純度低,顆粒半徑大,適合制備氧化物。

?水熱合成:高溫高壓下在水溶液或蒸汽等流體中合成,再經分離和熱處理得納米粒子。其特點純度高,分散性好、粒度易控制。??

溶膠凝膠法:金屬化合物經溶液、溶膠、凝膠而固化,再經低溫熱處理而生成納米粒子。其特點反應物種多,產物顆粒均一,過程易控制,適于氧化物和Ⅱ~Ⅵ族化合物的制備。?

微乳液法:兩種互不相溶的溶劑在表面活性劑的作用下形成乳液,在微泡中經成核、聚結、團聚、熱處理后得納米粒子。其特點粒子的單分散和界面性好,Ⅱ~Ⅵ族半導體納米粒子多用此法制備。

工業上關注粉體什么性質?

上文已經提到,物質物態有3 種即固體、液體、氣體。液體與氣體具有流動性,而固體沒有流動性;但把固體粉碎成顆粒的聚集體之后則具有與液體相類似的流動性,具有與氣體相類似的壓縮性,也具有固體的抗形變能力,所以有人把粉體列為“第四種物態”來進行研究。

目前關注到的粉體的基本性質有:粒度及粒度分布、粒子的形態、比表面積、空隙率與密度、流動性與充填性、吸濕性等,不同的特性會給材料的應用帶來不一樣的效果舉個例子,在制藥工業中的應用即使是單一物質,如果組成粉體的各個單元粒子的形狀、大小、粘附性等不同,粉體整體的性質將產生很大的差異。因此很難將粉體的各種性質如氣體、液體那樣用數學模式來描述或定義。但是粉體技術也能為固體制劑的處方設計、生產過程以及質量控制等諸方面提供重要的理論依據和試驗方法。又舉一個例子,無機非金屬材料燒結過程中所形成的顯微結構,在很大程度上由所采用的原料粉體的特性所決定,根據材料的應用要求,對所用粉體原料的制備過程控制及性能調控、進行合適的后處理等是獲得性能優良材料的前提。

作者:粉體圈小白


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