纳米颗粒的分散稳定性及其评估方法

纳米颗粒的分散和稳定对纳米尺寸效应的产生至关重要.在分析纳米颗粒在液体介质中的分散过程的基础上,从机理角度探讨了纳米颗粒的静电稳定机制、空间位阻稳定机制和静电位阻稳定机制及其影响.归纳总结了常用的4种分散稳定性评估方法(沉降法、粒度观测法、Zeta电位法、透光率法),并对这些评估方法进行了分析比较,最后对分散稳定性评估方法进行了展望.     

冷冻介质对纳米TiO_2粉体分散的影响

为了解决纳米TiO2的分散问题,在冷冻介质中以复合分散剂对纳米二氧化钛颗粒进行分散,并采用透射电子显微镜对其分散情况、粒径大小进行测试。结果表明:在冷冻介质中纳米二氧化钛在复合分散剂(m(聚丙烯酸钠)∶m(三聚磷酸钠)=1∶1)时纳米颗粒可以均匀分散,可以得到几纳米大小的分散体系。分散介质的温度是影响纳米颗粒分散的关键因素,并给出相应理论分析。其中,配合、且复合分散剂与二氧化钛的质量比为1.5∶1时分散效果最好。对纳米二氧化钛颗粒的分散而言,冷冻技术和分散剂配比起了关键作用     

颗粒分散

对颗拉在液体介质和空气介质中的分散过程进行了综述,概述了增强微细颗粒分散的手段在于合适的分散剂和高效的分散机械,并叙述了几种评价分散效果的方法,指出了颗粒分散研究存在的问题和发展方向.     

纳米SiO_2在水性介质中的分散稳定性研究

纳米SiO2特殊的性能使其在很多领域都得到了广泛的应用,而纳米SiO2能否在水性介质中稳定分散将会影响产品的最终质量。本实验选择了九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺作为分散剂,并通过激光粒度分析仪和沉降实验对纳米颗粒的分散稳定性进行评价。发现高速研磨能够使聚丙烯酰胺充分地吸附到纳米颗粒表面,聚丙烯酰胺能使纳米SiO2颗粒在水溶液中保持良好的分散稳定性,但是,聚丙烯酰胺的加入量过饱和反而会引起纳米SiO2颗粒的团聚,九水合硅酸钠和聚丙烯酰胺结合起来使用可以发挥协同效应,从而显著改善纳米SiO2颗粒在水溶液中的分散稳定性。     

SiC微细颗粒分散特性的研究

采用沉降法,以水、聚乙二醇为介质,对SiC微细颗粒的自然分散行为及分散剂、溶液pH值对其分散行为的影响进行了研究。结果表明:颗粒在不同介质中的自然分散行为有着明显差异;分散剂对分散介质具有选择性,不同分散剂的分散效果不同;分散剂用量及溶液pH值对颗粒的分散也有显著的影响。     

纳米ZrO2粒子在镀液中的分散悬浮与单分散Ni-ZrO2纳米复合镀层的制备

表面能高的纳米颗粒在镀液中极易团聚,而使镀层失去纳米特性,为了解决这个问题,对纳米颗粒在镀液中的团聚与分散机理进行了论述.以高分子聚电解质为分散剂,在镀镍溶液中实现了ZrO2纳米粒子的单分散,并在此纳米复合镀镍溶液中制备出单分散Ni-ZrO2纳米复合镀层.分析了分散剂用量与ZrO2纳米粒子悬浮分散性间的相关性,对制备的纳米复合镀层的结构和性能进行了研究.结果表明,高分子聚电解质的用量对ZrO2纳米粒子在镀液中的分散性能有较大的影响,其间存在一最佳值(5 g/L),同样它对镀层的硬度仍存在5 g/L这一最佳值.     

纳米TiN粉体在无水乙醇中的分散研究

应用超声、球磨等分散方法,分别以非离子型表面活性剂吐温-80、聚乙二醇1000、聚乙二醇1500及硅烷偶联剂A-1230为分散剂对纳米TiN粉末在无水乙醇中的分散性能进行了研究。分析了分散剂类型、分散剂用量、体系pH值、超声时间、球磨时间、球磨转速等因素对粉体分散效果的影响。采用分散相的沉降高度和沉降速率表征分散稳定性,试验结果表明硅烷偶联剂A-1230是纳米TiN粉体在无水乙醇中较为理想的分散剂,pH值和分散剂的用量存在一个最佳值,超声分散与球磨分散相结合是合适的分散工艺。当pH值为4、A-1230添加量为粉体质量的23%时,经10min超声处理、4h球磨后所得纳米浆料的分散效果最好,稳定时间可达6个月。对分散后的纳米TiN颗粒进行了TEM、SEM观察,纳米TiN均匀分散在无水乙醇中,颗粒平均粒径在20nm以下,纳米TiN在无水乙醇中的分散遵循空间位阻稳定机制和静电稳定机制。     

纳米粉体在聚合物溶液中的超声分散

采用超声分散装置对纳米碳酸钙和纳米二氧化硅在聚合物溶液中进行分散,利用激光粒度分析仪对分散前后的聚合物溶液中的纳米粉体颗粒进行粒度分析,并讨论了分散结果,计算了纳米粉体的平均粒径,而且利用Kapur提出的规律对团聚体在超声分散过程中体积分数-粒度分布进行了模拟,发现了纳米粉体超生分散的二成分性规律,即超声分散过程中粗径部分的收缩和细径部分的发生和生长。     

非水介质中纳米金刚石的改性、分散与应用

开展纳米金刚石在非水介质中应用的前提是其在介质中的良好分散与稳定.鉴于此,综述了非水介质中纳米金刚石改性与分散研究进展,以及相关应用现状和前景.     

纳米铜粉制备及其在乙醇中的分散工艺研究

通过直流电弧等离子法制备纳米铜粉,利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光分析(XRF)、透射电子显微镜(TEM)和相应的选区电子衍射(SAED)等测试手段对样品的晶体结构、成分、形貌和粒径分布进行表征,测试纳米Cu粉在无水乙醇介质中pH-Zeta电位图,系统研究了超声时间、不同表面活性剂及其加入量对纳米铜粉在无水乙醇介质中分散稳定性的影响,并对其分散机理进行了探讨。结果表明:直流电弧等离子法制备的纳米铜粉纯度高达99.91%(质量分数,下同),粒径分布窄,分散性好,颗粒呈链球型,多晶立方结构。在无水乙醇介质中,推荐较好的纳米Cu粉分散稳定性工艺:采用油酸(OA)/十二羟基硬脂酸(HSA)复合表面活性剂修饰,其加入量为OA-0.5%,HSA-0.5%,超声70min,pH值为9。     

液相中分散剂分散超微颗粒研究进展

介绍了液相中分散剂分散超微颗粒的机理;评述了分散剂种类、分散剂用量等因素对分散性能的影响和研究现状;综述了反映分散剂分散超微颗粒效果的表征方法和实验手段的研究进展.     

Dispersion of ceramic powders into particulate superplastic Al-Li alloy

A new method for dispersing homogeneously fine ceramic powders into a particulate alloy matrix has been developed. The Al-Li matrix alloy, with controlled crystal grain size and shape, shows superplastic behaviour under certain conditions. The homogeneous dispersion of SiC in the matrix alloy was achieved by introducing the fine particles of filler along the grain boundaries within the alloy particles. This new compounding method yields a composite powder (i.e. each particle itself is a composite) rather than a mixture of different components.     

水性油墨中颜料的分散性能

目的研究颜料在水性油墨中的分散性及对油墨印刷适性的影响。方法对影响分散性的因素进行分析,提出提升分散性的途径。结果颜料的分散性对油墨的多项印刷适性,如着色力、透明度及流变性等均有较大影响。结论在油墨生产中必须选用粒径合适且分布较窄的颜料,同时合理控制油墨体系的粘度;使用表面活性剂,尤其是超分散剂可以有效地提升颜料在水墨中的分散性能;随着纳米技术的日渐成熟,在纳米尺度上对颜料表面进行一些粗糙加工也是实现良好分散的方法。     

HDI-IPDI型高固含量水性聚氨酯分散体的合成及微观形态

以预聚体分散法合成了固含量达50%的高固含量水性聚氨酯分散体.研究了影响高固含量水性聚氨酯分散体的黏度、粒径、粒径分布及粒子微观形态的因素.结果表明,随着DMPA含量、HDI/IPDI摩尔比及软段分子量(M)n的增加,乳液的黏度增大,粒径减小.粒径分布随着DMPA含量及PBA分子量的增加而变窄,HDI/IPDI对粒径分布的影响较小;在DMPA含量较低或者PBA分子量在2000以下时获得的分散体具有较广的粒径分布.此外,分散液还呈现出二元粒径分布趋势.透射电镜对胶束形态研究表明,随着软段分子量的增加,胶束呈现出聚集趋势,并且随着DMPA含量的增加,聚集更紧密.     

超细煤粉的静电分散研究

为了解决超细煤粉加工和利用过程中的聚团问题,提高煤粉的附加值和功能化利用,本文中采用正交试验的方法研究了静电分散对超细煤粉的分散效果及其主要影响因素,并用高精度粒度分析仪对静电分散前后粒度进行了检测。实验结果表明,静电分散后的粒度明显变小,静电分散作用可保持7d左右。静电分散方法能有效分散空气中超细煤粉的聚团。     

UV喷墨色浆的分散稳定性的研究

目的 研究不同分散剂种类、 研磨时间、 储存时间条件对制备出的UV喷墨色浆分散稳定性能影响。方法 通过不同分散剂 （685, CH-13, 及685与CH-13的混合物 （m685∶mCH-13=1∶1）） 制备色浆, 预分散后改变研磨时间 （60, 75, 90 min）、 储存时间 （2, 12, 20 d） 得出9组色浆试样, 根据测量粒径大小和粒径分布情况进行分析。结果 分散剂685分散效果好, 研磨时间为75 min, 储存时间为2 d下色浆分散稳定效果好。结论 分散剂685制备的色浆的分散稳定性最佳, 研磨时间为75 min最佳, 色浆稳定性与储存时间呈现负相关关系。     

氟化石墨粒度测试分散条件优化

采用激光粒度分析仪,对氟化石墨样品的粒度及粒度分布进行测试研究,获得测试样品最佳分散条件。结果表明:采用质量分数为5%的乳化剂OP-10的水溶液作为氟化石墨的分散剂,超声振荡分散时间为3 min,悬浮液质量浓度为46.67～53.33 mg/L,可使样品粒度分布重现性好,由此表明悬浮体系具有良好的稳定状态。     

纳米复合碳化钨-钴粉末的分散与粒度表征

为研究纳米复合碳化钨-钴粉末的分散稳定性和粒度表征方法，以一定量分散介质和分散剂作用于纳米复合碳化钨-钴粉末，利用氮吸附法(BET)、光子相关光谱法(PCS)和电位分析仪分别测试了粉末的比表面积、粒度及其分布和粉末的ξ电位．研究结果表明：高比重的纳米复合碳化钨-钴粉末经一定工艺处理后具有相当的分散稳定性，但长时间球磨对分散并非有利；用BET可表征一次粒径，而PCS则表征二次粒径。     

亲水性及疏水性颗粒在水中的分散行为研究

研究了亲水性和疏水性两大类型颗粒在水中的分散规律及颗粒分散行为与表面润湿性、表面电位的关系。对粒间作用势能的计算揭示了颗粒分散的机理