De dispergeerbaarheid van poeder heeft een directe invloed op de stabiliteit, vloeibaarheid, bevochtigbaarheid en uniformiteit in oplosmiddelen. Uiteindelijk bepaalt het de productkwaliteit. Met andere woorden, de poederdispersie heeft een directe invloed op de toepassingswaarde van poedermaterialen.
Poederdispersie en dispergeermiddelen
Door het grote specifieke oppervlak en de grote oppervlakte-energie van ultrafijne poeders zijn deeltjes gevoelig voor aggregatie en agglomeratie tijdens de voorbereiding en nabewerking. Hierdoor ontstaan secundaire deeltjes die de oorspronkelijke uitstekende eigenschappen van ultrafijne deeltjes verliezen.
In poedermaterialen zijn er vanderwaalskrachten tussen de deeltjes. Er zijn ook afstotende krachten die worden gegenereerd door de dubbele elektrische laag. Wanneer de afstotende krachten tussen de deeltjes de aantrekkingskrachten overtreffen, stoten de deeltjes elkaar af. Dit zorgt ervoor dat het poeder zich verspreidt. Wanneer de aantrekkingskrachten sterker zijn dan de afstotende krachten, naderen de deeltjes elkaar en agglomereren ze. Dispergeermiddelen zijn stoffen die gericht adsorberen aan het oppervlak van gedispergeerde deeltjes. Ze voorkomen aggregatie van het dispersiemedium en behouden de oppervlakteactiviteit gedurende een bepaalde periode. Een deel van het dispergeermiddel adsorbeert aan het poederoppervlak. De langeketensegmenten strekken zich uit in het dispersiemedium, wat de dispersie van het poeder effectief bevordert.
Fysische dispersiemethoden voor poeders
Mechanische dispersiemethode
Mechanische dispersie is een fysieke dispersiemethode. Het maakt gebruik van externe schuifkracht of impactkracht om nanodeeltjes in een medium te verspreiden. Deze methode gebruikt over het algemeen gewone kogelmolens, pennenmolens, turbomolens, of hogesnelheidsroerders van het schuiftype. De ideale toestand is microscopische homogeniteit. De gewone kogel molen Heeft een lage maalefficiëntie. Het wordt gebruikt voor secundaire dispersie van eerder gedispergeerde slurries na bezinking. Roermolens en planetaire molens zijn efficiënter. Roeren is een proces waarbij materialen worden gehomogeniseerd. Naast fysieke effecten kan het ook chemisch reacties, waardoor microscopische homogeniteit ontstaat.
Alle methoden voor het malen met kogels hebben echter enkele nadelen. Tijdens het malen kunnen er slijtagedeeltjes in het poeder terechtkomen. Deze deeltjes kunnen verontreinigingen vormen. Dit beïnvloedt de zuiverheid van het poeder en de prestaties van het eindproduct.
Ultrasone dispersiemethode
Het ultrasone dispersiemechanisme is dat ultrageluid zich in het dispersiesysteem voortplant als staande golven. Dit zorgt ervoor dat poederdeeltjes periodiek worden uitgerekt en samengedrukt. Ultrageluid kan ook cavitatie in de vloeistof veroorzaken. Dit bevordert de deeltjesdispersie. De lokale hoge temperaturen, hoge drukken, schokgolven en microjets die door ultrasone cavitatie worden geproduceerd, verzwakken de krachten tussen de deeltjes. Dit voorkomt effectief deeltjesagglomeratie. Het dispersie-effect van ultrageluid is afhankelijk van de frequentie en het vermogen van het ultrageluid.
Elektromagnetische dispersiemethode
De elektromagnetische dispersiemethode maakt gebruik van ferromagnetische roerstaven. Deze staven bewegen in het magnetische veld dat wordt opgewekt door wisselspanning. Deze methode is minder effectief voor het dispergeren van ultrafijne poeders.
Impact Flow-methode
Deze methode maakt gebruik van turbulente stromingen met hoge druk en hoge snelheid en ultrasone effecten die tijdens de botsing worden gegenereerd. Dit helpt bij het verspreiden van poederdeeltjes. De impactstromingstechniek is geschikt voor het verspreiden van poeders op submicronniveau.
Anorganische dispergeermiddelen
De meest gebruikte anorganische dispergeermiddelen zijn polyfosfaten (zoals natriumhexametafosfaat), silicaten en carbonaten. Het dispergerende stabiliteitsmechanisme van anorganische dispergeermiddelen is elektrostatische stabilisatie. Dit omvat fysische adsorptie, karakteristieke adsorptie of ionspecifieke adsorptie. Deze methoden geven deeltjes een positieve of negatieve lading. Dit verhoogt de elektrostatische afstoting op het deeltjesoppervlak. Het verhoogt de energiebarrière op de potentiële energiecurve. Hierdoor is de kans kleiner dat deeltjes agglomereren tijdens thermische of Brownse beweging.
Conclusie
Bij het dispergeren van ultrafijn poeder is de keuze van een geschikt dispergeermedium cruciaal. Het medium moet gebaseerd zijn op de oppervlakte-eigenschappen van de ultrafijne deeltjes. Het basisprincipe is dat apolaire deeltjes dispergeren in apolaire vloeistoffen, terwijl polaire deeltjes dispergeren in polaire vloeistoffen. De pH-waarde en temperatuur van het dispergeermedium beïnvloeden ook de dispergeerbaarheid. Deze factoren vormen de basis voor het bestuderen van de dispergeerbaarheid van poeders en het oplossen van gerelateerde problemen.
Episch poeder
Bij het dispergeren van ultrafijne poeders speelt de geavanceerde maalapparatuur van Epic Powder een cruciale rol bij het bereiken van optimale deeltjesdispersie. Door de combinatie van zeer efficiënte kogelmolens, pennenmolens, turbomolens en andere gespecialiseerde maaltechnologieën, zorgt Epic Powder ervoor dat deeltjes fijngemalen en goed gedispergeerd worden. De keuze van het dispergeermedium, in combinatie met nauwkeurige maalprocessen, heeft een directe invloed op de kwaliteit en prestaties van het eindproduct. Met meer dan 20 jaar expertise in poederverwerking blijft Epic Powder innoveren en biedt het oplossingen op maat voor industrieën die hoogwaardige, uniforme poederdispersie vereisen.