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造粒研究之分子间的作用力

2016-06-28

    固体颗粒是容易聚在一起的,尤其当颗粒很细时。这说明颗粒之间存在这黏聚力。当颗粒间没有黏结材料时,其相互间的黏聚力是比较好理解的。颗粒的聚集情况对粉体的摩擦特性、流动性、分散性能和压制性能起着重要的作用。

     颗粒间的黏聚力有下面几种,有时这几种力同时存在。
  (1)分子间引力(范德华引力)导致的颗粒间引力 有时这也称为颗粒间的范德华引力。通常颗粒是没有极性的,但由于构成颗粒的分子或原子,特别是颗粒表面分子和原子的电子运动,颗粒将有瞬时偶极。当两颗粒相互靠近接触时,由于瞬时偶极的作用,两颗粒间将产生相互吸引的作用力,称为颗粒间的范德华力。
  (2)颗粒所带异性静电荷引起的引力  当介质为不良导体例如空气时,浮游或流动的固体颗粒(如合成树脂粉末、淀粉)或纤维往往由于互相撞击和摩擦,或由于放射性照射以及高压静电场等作用容易带静电荷。通过近似计算,专家认为静电作用力对团粒强度的影响是可以忽略的。
  (3)磁性力 铁磁性物质例如铁,以及亚铁磁性物质,让其颗粒小道单畴临界尺寸以下时,颗粒只含有一个磁畴,这称为单畴颗粒。单畴颗粒是自发磁化的粒子,其内部所有原子的自旋方向都已平行,无需外加磁场来磁化就具有磁性。粉末的单畴颗粒之间存在这磁性吸引力,很难分散。对其在液体介质中的分散常需结合使用高频磁场。磁场力比静电作用力大许多倍,单与范德华力相比仍然是很小的。
  (4)颗粒表面不平滑引起的机械咬合力  两个颗粒间的引力或颗粒与固体平面的引力可以用高灵敏度的弹簧秤或天平测量。测量颗粒与平面间的引力还可以用离心法。颗粒间的引力还可以借测量粉末层的破断力,根据其所含接触点的数目进行估算。

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