氣流粉碎-靜電分散復(fù)合制備超微粉體研究.pdf

1、氣流粉碎技術(shù)是現(xiàn)代粉體制備領(lǐng)域中不可或缺的一種粉體制備方法，盡管氣流粉碎具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是氣流粉碎過程中顆粒間劇烈摩擦所形成的表面靜電以及由于顆粒粒徑減小所帶來的強(qiáng)吸附性能，都將引起粉碎后的顆粒發(fā)生再次團(tuán)聚，從而導(dǎo)致其優(yōu)異性質(zhì)劣化。靜電分散通過使粉體顆粒在電暈電場中荷以同一極性的電荷，利用顆粒之間的庫侖斥力進(jìn)行分散，是空氣中對(duì)團(tuán)聚粉體進(jìn)行分散的一種行之有效的分散方法。本文研究了氣流粉碎與靜電分散相復(fù)合的超微粉體制備方法（簡稱J/E法），

2、該方法能夠使得氣流粉碎后的粉體顆粒得以及時(shí)荷電分散，同時(shí)實(shí)現(xiàn)超微粉體的粉碎與分散化處理，有效的改善了氣流粉碎后粉體的抗團(tuán)聚性能。論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）探討了J/E法制備CaCO3超微粉體的粒度分布特征。研究結(jié)果表明：氣流壓強(qiáng)恒定時(shí)，氣流粉碎/靜電分散所制備超微粉體的粒度分布與荷電電壓及顆粒初始粒徑有關(guān)，荷電電壓越高，初始粒徑越大，則所制備超微粉體的平均粒度越小。而傳統(tǒng)的球磨法所制備的超微粉體因極易團(tuán)聚導(dǎo)致其粒度

3、分布大于氣流粉碎/靜電分散法。粉體顆粒經(jīng)氣流粉碎/靜電分散處理后，隨著荷電量的流失其平均粒度隨時(shí)間的變化關(guān)系可表征為d=d0·ekt，且在荷電時(shí)效內(nèi)氣流粉碎/靜電分散法所制備的粉體分散性與表面改性相當(dāng)。
　?。?）研究了氣流流場及電暈電場耦合作用下CaCO3等不同粉體顆粒的荷電特性。結(jié)果表明：當(dāng)氣流壓強(qiáng)固定時(shí)，粉體顆粒的荷質(zhì)比隨荷電電壓的增大存在極值，當(dāng)荷質(zhì)比達(dá)到極值后隨著荷電電壓的繼續(xù)增大其荷質(zhì)比減小，且顆粒初始粒徑越大極值電壓

4、越高；當(dāng)荷電電壓固定時(shí)，粉體顆粒的荷質(zhì)比受粉碎后的顆粒粒徑及荷電時(shí)間兩個(gè)因素的競爭作用決定，兩者均受粉體顆粒的初始粒徑及氣流壓強(qiáng)的影響。
　?。?）設(shè)計(jì)非接觸測量方法對(duì)空氣中J/E法所制備CaCO3和鋇鐵氧體超微粉體的荷電量衰減規(guī)律進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)：荷電粉體顆粒的荷質(zhì)比在空氣中的消散呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系衰減，可表征為q/m=[(q/m)0-(q/m)∞]exp(-kt)+(q/m)∞，原始荷電電壓越高，荷質(zhì)比的初始衰減速率越大，且在整

5、個(gè)衰減過程中相同靜置時(shí)間下的荷質(zhì)比數(shù)值亦越大。此外，粉體顆粒對(duì)所荷電量的貯存能力與顆粒粒徑及其相對(duì)介電常數(shù)有關(guān)，顆粒粒徑愈小，相對(duì)介電常數(shù)愈大，則其電荷貯存性能愈佳。
　?。?）對(duì)J/E法制備超微粉體中荷電顆粒的動(dòng)力學(xué)過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究。模擬結(jié)果表明：當(dāng)射流速度及荷電電壓均較低時(shí)，不利于倉內(nèi)粉體顆粒的分散，其粘附團(tuán)聚現(xiàn)象明顯，而僅增大荷電電壓亦不能有效地提高粉體顆粒在運(yùn)動(dòng)過程中的分散性，若單純增大射流速度倉內(nèi)顆粒的分散性具有一