三、团聚形成机理 ▣干燥过程中团聚颗粒团聚的机理 此可看作固液分离过程，目前有代表性的理论有： )晶桥理论认为，湿凝胶在千燥过程中，毛细管吸附力使颗粒相互靠近， 颗粒之间由于表面羟基和溶解一沉淀形成的晶桥而变得更加紧密，随着时 间的推移，这些晶桥相互结合从而形成较大的块状团聚体。 2)毛细管吸附理论认为，在凝胶受热吸附水开始蒸发时，颗粒的表面部分裸 露出来，而水蒸气空隙的两端出去，由于毛细管力的存在，在水中形成静拉伸 压强，毛细管孔壁收缩，从而导致硬团聚体的形成。 3)氢键作用理论认为，粉末颗粒仅靠氢键作用相互聚集，形成硬团聚体。 4)化学键作用理论认为，凝胶表面存在的非架桥羟基是产生硬团聚的根源， 当胶粒相互靠近时，其表面的非架桥羟基发生如下反应形成硬团聚：M OH+HO-Me Me-0-Me H20 -6-
-6- 干燥过程中团聚颗粒团聚的机理 此可看作固液分离过程，目前有代表性的理论有： 1）晶桥理论认为,湿凝胶在干燥过程中,毛细管吸附力使颗粒相互靠近, 颗粒之间由于表面羟基和溶解—沉淀形成的晶桥而变得更加紧密,随着时 间的推移,这些晶桥相互结合从而形成较大的块状团聚体。 2）毛细管吸附理论认为,在凝胶受热吸附水开始蒸发时,颗粒的表面部分裸 露出来,而水蒸气空隙的两端出去,由于毛细管力的存在,在水中形成静拉伸 压强,毛细管孔壁收缩,从而导致硬团聚体的形成。 3）氢键作用理论认为,粉末颗粒仅靠氢键作用相互聚集,形成硬团聚体。 4）化学键作用理论认为,凝胶表面存在的非架桥羟基是产生硬团聚的根源, 当胶粒相互靠近时,其表面的非架桥羟基发生如下反应形成硬团聚:MeOH+HO-Me Me-O-Me + H2O 三、团聚形成机理
四、纳米颗粒团聚分散方法 表面改性的目的变相降低纳米粉体颗粒的表面 能，提高纳米粉体的稳定性。 表面改性 在ZrO,超细粉制备过程中pH值控制在9-11为宜；并且对溶液 行强力搅拌可提高所出凝胶的均匀性，从而减少团聚的产 控制pHf生 通过双电层之间库伦排斥作用使纳米粒子之间 发生团聚的引力大大降低，从而有效地防止纳 湿化学法制备 颗粒表面形成双电层米颗粒的团聚，达到纳米颗粒分散的目的。 机械搅拌下纳米粒子的特殊表面结构容易产生化学反 超声 物理法分散 应，形成有机化合物枝链或保护层，使得纳米粒子更 易分散。超声波分散是降低纳米粒子团聚的有效方法。 洗涤 采用适当洗涤方法 主要是将沉淀物中的水洗去是防止纳米粒子团 聚，首选用的物质是低沸点的有机物。 干燥、 煅烧用适当干燥、煅烧方式 实验证明，在保证沉淀物干燥完全、煅 烧分解完全的基础上，温度越低、时 越短越好。目前最先进的煅烧方式是悬 态锻烧，该方法可使粉体煅烧瞬间完成
-7- 四、纳米颗粒团聚分散方法 表面改性 控制pH值 颗粒表面形成双电层 物理法分散 采用适当洗涤方法 采用适当干燥、煅烧方式 表面改性的目的变相降低纳米粉体颗粒的表面 能，提高纳米粉体的稳定性。 在ZrO2超细粉制备过程中pH值控制在9-11为宜；并且对溶液 进行强力搅拌可提高析出凝胶的均匀性，从而减少团聚的产 生。 通过双电层之间库伦排斥作用使纳米粒子之间 发生团聚的引力大大降低，从而有效地防止纳 米颗粒的团聚，达到纳米颗粒分散的目的。 机械搅拌下纳米粒子的特殊表面结构容易产生化学反 应，形成有机化合物枝链或保护层，使得纳米粒子更 易分散。超声波分散是降低纳米粒子团聚的有效方法。 主要是将沉淀物中的水洗去是防止纳米粒子团 聚，首选用的物质是低沸点的有机物。 实验证明，在保证沉淀物干燥完全、煅 烧分解完全的基础上，温度越低、时间 越短越好。目前最先进的煅烧方式是悬 态锻烧, 该方法可使粉体煅烧瞬间完成。 湿化学法制备 超声 洗涤 干燥、煅烧