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“粉体”是什么?粉体怎么来?
2019年06月25日 发布 分类:粉体入门 点击量:1017
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粉体无处不在,早上吃碗面条,其原料面粉是粉体,端在手里的陶瓷碗,踩在脚下的陶瓷砖,其制备原料也是粉体;吃罢早餐,化个妆,用的眉粉、粉底其原料又是粉体;走在干净的水泥路上,其主体原料还是粉体,就算是个泥巴路,其主体泥土也是自然界中体量最大的粉体。感冒了吃个药片,其原料也是粉体。天气冷了贴个暖宝宝,其工作?#34892;?#25104;分又是金属铁粉体。除了这些“身份”明显的粉体,还有一些粉体会躲到(复合)到其他材料里面,例如汽车轮胎会添加炭黑起到增强或者着色作用,涂料中的粉体材料起到填充或者颜料的作用,混入塑料中的粉体可以起到增强、增硬、增量等等作用。总之粉体无处不在难以一一清点,如上仅摘取了粉体材料瀚海汪洋之间的小小水滴为吃瓜群众做一个小小的入题。

如上都是粉体的“实体”介绍,但对于“粉体是什么”这个概念,还没有?#27426;?#26126;显的定义,下文将就“粉体是什么?”这一话题展开话匣子。如若刹不住车跑偏了,还请各位看官见谅。

首选,小编用百度检索了一下“粉体”,得到这样的答案:“粉体是由许许多多小颗粒物?#39318;?#25104;的集合体。其?#39184;?#30340;特征是:具?#34892;?#22810;不连续的面,比表面积大,由许多小颗粒物?#39318;?#25104;。”广义上说,颗粒不仅限于固体颗粒,还有液体颗粒、气体颗粒,如空气中分散的水滴(雾、云);液体中分散的液滴(乳状液);液体中分散的气泡(泡沫)?#36824;?#20307;中分散的气孔等都可视为颗粒,它们都是“颗粒学”的研究对象。而粉体工程学的研究对象是大宗的固体颗粒集合体。粉体是指离散状态下固体颗粒集合体的形态,粉体有流体的属性?#22909;?#26377;具体的形状,可以流动飞扬等。粉体在加工、处理、使用方面表现出独特的性质和不可?#23478;?#30340;现象,尽管在物理学上没有明确界定,我们认为“粉体”是物质存在状态的第4?#20013;?#24577;(流体和固体之间的过渡状态)。

粉体是从何而来?

工业上所用的粉体材料一般?#21069;?#36816;天然存在的粉体而来,工业用粉体的制取可以用物理方法?#37096;?#20197;用化学方法。不同制备方法适用于不同应用范畴及材料。下文将对粉体材料的制备方法进行一个简要的介绍。

1、物理方法:

物理粉碎法通过机械粉碎、电火花爆炸等方法得到粉体材料。其特点操作简单、成本低,但产品纯度相对较低,颗粒分布不均?#21462;?/span>物理粉碎?#37096;?#20197;用于化学法制备的粉体材料后处理,可以粉体材料更加微细化,在合适的控制手段下,?#37096;?#21046;备出粒度分布均匀,颗粒小的粉体材料。

真空冷凝法用真空蒸发、加?#21462;?#39640;频感应等方法使原料气化或形成等离子体,然后骤冷。其特点纯度高、结晶组织好、粒度可控,但技术设备要求高。

2.?化学方法?

气相沉积法:利用金属化合物蒸气的化学?#20174;?#21512;成纳米材料。其特点产品纯度高,粒度分布窄。?

沉淀法:把沉淀剂加入到盐溶液中?#20174;?#21518;,将沉淀热处理得到纳米材料。其特点简单易行,但纯度低,颗粒半径大,适合制备氧化物。

?水热合成:高温高压下在水溶液或蒸汽等流体中合成,再经分离和热处理得纳米粒子。其特点纯度高,分散性好、粒度易控制。??

溶胶凝胶法:金属化合物经溶液、溶胶、凝胶而固化,再经低温热处理而生成纳米粒子。其特点?#20174;?#29289;种多,产物颗粒均一,过程易控制,适于氧化物和Ⅱ~Ⅵ族化合物的制备。?

微乳液法:两种互不相溶的溶剂在表面活性剂的作用下形成乳?#28023;?#22312;微泡中经成核、聚结、团聚、热处理后得纳米粒子。其特点粒子的单分散和界面性好,Ⅱ~Ⅵ族半导体纳米粒子多?#20040;?#27861;制备。

工业上关注粉体什么性质?

上文已经提到,物质物态有3 种即固体、液体、气体。液体与气体具有流动性,而固体没有流动性;但把固体粉碎成颗粒的聚集体之后则具有与液体相类似的流动性,具有与气体相类似的压缩性,也具有固体的抗形变能力,所以有人把粉体列为“第四种物态”来进行研究。

目前关注到的粉体的基本性质有:粒度及粒度分布、粒子的形态、比表面积、空隙?#35270;?#23494;?#21462;?#27969;动性与充填性、吸湿性等,不同的特性会给材料的应?#20040;?#26469;不一样的效果举个例子,在制药工业中的应用?#35789;?#26159;单一物质,如果组成粉体的各个单元粒子的形状、大小、粘附性等不同,粉体整体的性质将产生很大的差异。因此很难将粉体的各?#20013;?#36136;如气体、液体那样用数学模式来描述或定义。但是粉体技术也能为固体制剂的处方设计、生产过程以及质量控制等诸方面提供重要的理论依据和试验方法。又举一个例子,无机非金属材料烧结过程中所形成的显微结构,在很大程度上由所采用的原料粉体的特性所决定,根据材料的应用要求,对所用粉体原料的制备过?#28845;?#21046;及性能调控、进行合适的后处理等是获得性能优良材料的前提。

作者:粉体圈小白


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