纳米级分散研磨技术的现状
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作者:pmtce820c
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发布时间: 2020-04-22
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对于纳米粉体制造企业,目前主要采用干法研磨方法来得到纳米粉体。但若采用机械研磨方式研磨粉体时,在研磨过程中,粉体温度将因大量能量导入而急速上升,且当颗粒微细化后,如何避免防爆问题产生等均是研磨机难以掌控的。所以通常,干法研磨的粒径只能研磨到8 m,如果要得到细度为8 m 以下粒径,就必须使用湿法研磨。
化学研磨方法和物理研磨方法
随着3C产品的轻、薄、短小化及纳米材料应用快速发展,如何将超微细研磨技术应用于纳米材料的制作及分散研磨已成为当下主要的课题。一般纳米粉体制备有2种方法:一种方法为化学方法(由下而上的制造方法),如化学沉淀法、溶胶一凝胶法等;另一种方法则为物理方法(将粉体粒子由大变小),如机械球磨法、化学法、物理法等。到目前为止,采用化学法的纳米粉体制备方法已
在学术界有丰硕的研究成果,但其制造成本相对较高,同时所得到粒径分布亦较大。所以至今,企业界仍以物理机械研磨方法制得到纳米级粉体为主。物理机械方法较易制得粒径分布较小的纳米粉体,同时生产成本相对较低,参数容易控制,将研发实验机所得到参数运用到批量生产的实验中。采用物理机械方法研磨目前的研磨细度为30 nm,已能满足行业需求。
干法研磨和湿法研磨
对于纳米粉体制造企业,目前主要采用干法研磨方法来得到纳米粉体。但若采用机械研磨方式研磨粉体时,在研磨过程中,粉体温度将因大量能量导入而急速上升,且当颗粒微细化后,如何避免防爆问题产生等均是研磨机难以掌控的。所以通常,干法研磨的粒径只能研磨到8 m,如果要得到细度为8 m 以下粒径,就必须使用湿法研磨。
所谓湿法研磨即先将纳米粉体与适当溶剂混和,配制成合适的材料。为了避免在研磨过程中发生粉体凝聚现象,所以需加入适当分散剂或助剂当助磨剂。若要使纳米级成品为粉体而非浆料,则需考虑要先将浆料中的大颗粒粒子过滤及将过滤后的浆料干燥以得到纳米级粉体。所以,当采用湿法研磨制得纳米级粉体时,选择适当的溶剂、助剂、过滤方法及干燥方法将是影响是否能制得纳米级粉体的关键。
研磨和分散
研磨即是利用剪切力、摩擦力或 中力将粉体由大颗粒研磨成小颗粒。分散则是使纳米粉体被其所添加溶剂、助剂、分散剂、树脂等包覆住,以便达到颗粒完全被分离、润湿、分布、均匀及稳定的目的。在进行纳米粉体分散或研磨时,因为粉体尺寸在由大变小的过程中,凡得瓦尔力及布朗运动现象逐渐明显且重要。所以,如何选择适当的助剂以避免粉体再次凝聚和如何选择适当的研磨机来控制研磨浆料温度以降低或避免布朗运动影响,将成为湿法研磨分散方法能否制得纳米级粉体研磨及分散的关键技术。
研磨介质
纳米研磨介质所需要用到的氧化锆珠,粒径会越来越小,达到0.1、0.2、0.3,甚至0.0.3,0.05mm级,只有越小的球,放到纳米研磨机中,才能更多的和物料撞碰,研磨出纳米级的物料。