纳米粉体大气环境团聚机理及无团聚纳米粉体的制备

分析了纳米粉体的表面结构与粉体间相互作用,研究了大气环境下纳米粉体的团聚机理及防止纳米粉体团聚的方法。研究结果表明:高的比表面积和表面能是纳米粉体团聚的强大动力,但常温下洁净粉体表面的本身结构调整不会导致纳米粉体团聚,只会导致其分散;外来物质(如空气、水等)在表面发生化学吸附与化学反应后,改变了表面结构和相互作用性质,在粉体表面生成具有羟基等新结构,导致粉体间相互吸引(如氢键间的作用力)与化学反应(如—OH基间聚合反应)等行为,是大多数纳米粉体团聚的真正原因。此外,还从原理上论述了真空状态、惰性气体保护及表面改性适合于无团聚纳米粉体的制备方法。

纳米颗粒在水基础液中团聚机理及控制

分析了纳米颗粒在水基础液中的团聚机理,指出颗粒团聚是由范德华作用能、双电层静电作用能、溶剂化膜作用能、聚合物吸附层空间排斥作用能等共同作用的结果。最后依据团聚机理及分散过程,提出了相应的分散措施。

氧化物超细粉团聚机理研究

以亚微米α -Al2 O3粉为主要研究对象 ,从表面结构和粉粒间的相互作用分析入手对氧化物超细粉团聚机理进行了研究。红外光谱、透射电镜、扫描电镜分析研究表明 :高的比表面积和高的表面能使超细粉强烈吸附外来杂质 (如水 ) ,反应生成新的表面结构 (如R—O—H结构 ) ,增加了粉粒间相互作用力和表面活性。超细粉粒表面间化学反应 (如—OH基间聚合反应 )或生成新的连接物是氧化物超细粉及浆体产生团聚。

超细粉团聚机理的研究

以亚微米α-Al2O3粉体为研究对象,从表面结构和粉体间的相互作用分析入手,对超细粉体团聚机理进行了研究,并明确指出:Al2O3等氧化物超细粉体表面多羟基(-OH)结构和高的比表面积是导致粉体、浆体团聚,影响坯体和陶瓷体均匀性和致密度的主要因素.

表面活性剂在干燥中控制粒子团聚的机理

以中和沉淀法制备超细氢氧化铝粉,通过粉末的粒度分析和粒子数的计算,研究了干燥时表面活性剂对超细粒子团聚的影响规律。结果表明:若不加表面活性剂,粒子团聚严重,小于0.2μm的粒子消失,粒子总数减少了99.9%,干燥后粉体表面孔径分布不均匀,粒子易成快。加入表面活性剂后,细粒子团聚程度降低,粒子总数减少小于30%,干燥后粉体气孔发达,分布均匀。N2吸附-脱附曲线和SEM分析结果表明,加入表面活性剂后,由于表面活性剂吸附在界面上,影响了粒子表面性质,影响粉体中孔的结构和大小,从而导致了毛细管力的变化,影响了粒子间氢键及架桥氢键的生成,继而抑制了粒子的团聚。

黏性颗粒团聚机理及流化特性研究进展

黏性力的存在导致黏性颗粒在流化过程中易发生团聚,干扰正常的流态化。近年来,黏性颗粒流的研究重心逐渐转移到本征的团聚机理和流化特性。本工作综述了4种主要黏性力的力学模型、团聚判据及流态化实验与模拟研究进展,从力、运动及动力学的角度阐述了黏性力作用机制和黏性颗粒流化特性。分析表明,在颗粒尺度上,4种黏性力发展程度差异较大,黏性力动力学模型和团聚过程机理将成为未来研究的主要方向。在反应器尺度上,耦合黏性力模型的离散单元法模拟将继续作为重要的研究方法,其中,机理模型和计算能力是后续模拟中需要突破的重点。

燃煤细微颗粒物声波团聚的机理研究

采用数值模拟的方式,对声波团聚中的同向团聚机理、流体力学作用机理以及布朗作用团聚机理等分别做了深入研究.模拟中选取四组具有代表性的颗粒粒径,分别从声波频率、声场强度、颗粒粒径、颗粒间距以及温度五个方面模拟计算.计算结果表明:同向团聚机理下存在一个最优团聚频率带,随着声压级的升高团聚效果也增强;较大的团聚颗粒存在一个粒径比其小的最佳团聚颗粒粒径;相同条件下,同向团聚机理所产生的团聚效果最明显,其次是声波尾流效应,其他的团聚机理相比前者影响较小.研究发现在某些特定因素影响下,声波尾流效应会强于同向团聚,说明了其在声波团聚过程中的重要性.

煤金团聚法回收金机理初探

介绍了煤金团聚法（Coal Cold Agglomeration，CGA）的研究现状，讨论了影响煤金油团聚的几个主要因素，如煤化学、中性油的特性、疏水颗粒间的相互作用等。在此基础上，研究搅拌强度和接触时间对CGA金回收动力学的影响，发现在其他条件不变的情况下，同一矿种在不同的搅拌速度下，金回收动力学速率常数是一定的。筛选出的煤、油混合的聚团很好的无捕收剂捕金能力，金回收率可达77％～86％。进一步实验研究发现添加适量的硫化钠调整剂对含硫化物原生金矿中金有较好的活化作用，金回收率有显著提高，而硫化物的上浮却有所降低。

超细炸药粉体团聚-分散机理研究

通过试验并运用粒子间力的理论对HNS超细微粒团聚-分散机理进行了研究。结果表明:超声分散,表面活性剂包裹以及喷雾干燥可以满足HNS超细微粒分散的要求。

超细粉体团聚的形成机理及消除方法研究

超细粉体团聚作为粉体工程中的一种普遍现象,不仅给粉体的制备和储存带来了困难,还可使粉体失去其本身的性质,如何控制粉体的团聚成为粉体技术研究的重点课题之一。本文介绍了超细粉体团聚的原因及种类,并重点阐述了超细粉体的形成机理及消除方法。

纳米粉体制备过程中粒子的团聚及控制方法研究

本文综述了纳米粉体中团聚现象的早期研究与近期进展,简单地介绍了团聚的危害,详细分析了团聚体的分类及形成,并采用DLVO理论和双电层理论对团聚的机理进行了理论分析,列举了一些目前在纳米粉体制备过程中常用的控制方法,并对该研究方向的发展趋势及进一步控制纳米粒子团聚问题进行了探讨。

无机纳米粉体表面改性研究现状

团聚是纳米粉体应用中首先要解决的问题,表面改性是有效解决这一问题的方法。论述了纳米粉体团聚的原因、表面改性的方法及其改性效果的表征。

低成本无团聚纳米氧化锌的制造

以硫酸锌、碳酸氢铵为原料,借鉴传统的直接沉淀法生产工艺优点并进行原理性改进,开发出低成本、无团聚、产量大、粒径可控、高品质新型的纳米氧化锌生产工艺,即沉淀-分散法生产工艺.在反应前加入表面活性剂,制得无团聚表面改性的碱式碳酸锌前驱体,用含有表面活性剂的水溶液洗涤,压滤干燥,在380～550℃下保温0.5～1.5h分解制得少团聚的粒径<60nm的纳米氧化锌;然后用无水乙醇作分散介质,将纳米氧化锌球磨2h,进行分散和无团聚化处理,回收乙醇,即制得无团聚、平均粒径35.6nm纳米氧化锌.在实验的基础上分析了纳米氧化锌团聚与分散的机理.

纳米氧化钛团聚结构的研究

爆轰形成的高温、高压持续时间短,使得新生的氧化钛来不及长成较大的晶粒,只能形成大量的类球形纳米微粒。在潮湿的爆生气体环境中,这些纳米氧化钛颗粒间的相互作用(如碰撞、摩擦、挤压、渗透和粘附等)比较剧烈,极易聚集成团聚体。初步分析了以硫酸氧钛为钛源、采用爆轰法合成的纳米氧化钛的团聚结构和分散形态,对经过加热至500℃、保温1 h热处理后的纳米氧化钛的团聚结构也进行了分析。研究结果表明:用爆轰法合成的纳米氧化钛存在软团聚和硬团聚两种形式,而经过热处理(500℃、1 h)的纳米氧化钛的团聚程度得到了一定的改善。此外,还分析了纳米粉体的特性、爆轰特点和爆生气体环境等因素对产生纳米氧化钛团聚结构的影响。