超聲波技術(shù)分散納米粉體材料

納米粒子粒徑小，表面能高，具有自發(fā)團(tuán)聚的趨勢(shì)，而團(tuán)聚的存在又將大大影響納米粉體優(yōu)勢(shì)的發(fā)揮，因此如何改善納米粉體在液相介質(zhì)中的分散和穩(wěn)定性是十分重要的研究課題。

顆粒分散是近年來發(fā)展起來的新興邊緣學(xué)科。所謂顆粒分散是指粉體顆粒在液相介質(zhì)中分離散開并在整個(gè)液相中均勻分布的工程，主要包括潤(rùn)濕、解團(tuán)聚及分散顆粒的穩(wěn)定化3個(gè)階段。潤(rùn)濕是指將粉體緩慢地加人混合體系中形成的渦流，使吸附在粉體表面的空氣或其他雜質(zhì)被液體取代的過程。解團(tuán)聚是指通過機(jī)械或超生等方法，使較大粒徑的聚集體分散為較小的顆粒。穩(wěn)定化指保證粉體顆粒在液體中保持長(zhǎng)期的均勻分散。根據(jù)分散方法的不同，可分為物理分散和化學(xué)分散。超聲波分散是物理分散方法之一。

超聲波分散法：超聲波具有波長(zhǎng)短、近似直線傳播、能量容易集中等特點(diǎn)。超聲波可以提高化學(xué)反應(yīng)速率，縮短反應(yīng)時(shí)間、提高反應(yīng)的選擇性；而且還能夠激發(fā)在沒有超聲波存在時(shí)不能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)。超聲波分散是將需處理的顆粒懸浮體直接置于超生場(chǎng)中，用適當(dāng)頻率和功率的超聲波加以處理，是一種強(qiáng)度很高的分散手段。超聲波分散的作用機(jī)理目前普遍認(rèn)為與空化作用有關(guān)。超聲波的傳播是以介質(zhì)為載體的，超聲波在介質(zhì)中的傳播過程中存在著一個(gè)正負(fù)壓強(qiáng)的交變周期。介質(zhì)在交替的正負(fù)壓強(qiáng)下受到擠壓和牽拉。當(dāng)用足夠大振幅的超聲波來作用于液體介質(zhì)保持不變的臨界分子距離，液體介質(zhì)就會(huì)發(fā)生斷裂，形成微泡，微泡進(jìn)一步長(zhǎng)大成為空化氣泡。這些氣泡一方面可以重新溶解于液體介質(zhì)中，也可能上浮并消失；也可能脫離超聲場(chǎng)的共振相位而潰陷。實(shí)踐證明，對(duì)于懸浮體的分散存在著適宜的超生頻率，它的值決定于被懸浮粒子的粒度。為此，好在超生一段時(shí)間后，停止若干時(shí)間，再繼續(xù)超生，可避免過熱，超生中用空氣或水進(jìn)行冷卻也是一個(gè)很好的方法。