超聲分散

超聲波（大于20kHz）具有波長短、近似直線傳播、能量容易集中的特點(diǎn)，從而可形成較大的強(qiáng)度，產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，并可導(dǎo)致液相中的空化作用等許多薦殊作用。超聲分散是將所需處理的顆粒懸浮體直接置于超聲場中，用適當(dāng)的超聲頻率和作用時(shí)間加以處理致使顆粒充分分散。它是一種強(qiáng)度很高的分散手段，所以被用在難以分散的固一液或液一液體系的分散中卩叫特別是固體懸浮體的分散，如在測量超微粉體粒度時(shí)通常使用超聲波預(yù)分散。超聲波在粉體分散中的應(yīng)用較多，特別是對(duì)降低納米粉體的團(tuán)聚更為有效，利用超聲空化時(shí)產(chǎn)生的局部高溫、高壓或強(qiáng)沖擊波和微射流等，可較大幅度的弱化微粒間的作用能，可有效地防止超細(xì)粉體微團(tuán)聚而使之充分分散何。超聲乳化用于分散難溶的液態(tài)藥劑就是一個(gè)最典型的實(shí)例【山。另外利用超聲空化產(chǎn)生的沖擊波和微射流所具有的粉碎作用，可以使已經(jīng)形成的團(tuán)聚體破碎；同時(shí)超聲波的攪拌作用可以使形成的膠粒充分分散。

Chaumont等人【約的研究表明，經(jīng)超聲空化處理的溶膠和凝膠含有更少的水分子以及羥基等基團(tuán)，并且粒子分布更加均勻。于慶杰等人卩刃研究了超聲波在無機(jī)微粒子分散中的應(yīng)用，主要對(duì)超聲分散時(shí)間和超聲發(fā)生器的功率進(jìn)行了研究，得出了超聲分散時(shí)間是影響分散效果的主要因素，在分散過程中,當(dāng)粉體的最大顆粒直徑達(dá)到最小值時(shí)，即使分散時(shí)間再長，溶液中的最大顆粒直徑也不會(huì)變化。用超聲分散的超細(xì)粉體生產(chǎn)的聚酯可紡性好，且所紡纖維的指標(biāo)與常規(guī)纖維相當(dāng)。Sakka等網(wǎng)研究了20kHz超聲頻率下ZrOa—A1A 漿料的黏度隨超聲時(shí)間的變化，結(jié)果表明經(jīng)過超聲作用，漿料黏度明顯下降，且超聲功率越大，黏度越低，即較大的功率可更有效地破壞顆粒間的團(tuán)聚。王廣闊等［切探討了不同超聲頻率和溫度對(duì)納米ZnO顆粒分散性能的影響，通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比認(rèn)為在現(xiàn)有條件下選用28 kHz和50 C兩個(gè)參數(shù)組合來分散納米材料可達(dá)到較好的分散效果。譚績業(yè)等［詢在固相反應(yīng)制備納米氧化銅研究中認(rèn)為超聲波分散可改變顆粒的分散程度。超聲分散只能破壞顆粒間的軟團(tuán)聚，増加分散性，同時(shí)可部分減小產(chǎn)物的粒徑，對(duì)于硬團(tuán)聚，即使超聲時(shí)間再長，也不能明顯改變顆粒的分散性。此外，超聲技術(shù)在懸浮液處理、Si6聲凝膠制備和無機(jī)復(fù)合粉體均勻分散應(yīng)用中有較好的效果和前景。

超聲波分散法具有操作簡單、分散質(zhì)量好、速度快、無污染的特點(diǎn)，是 -種簡便有效的分散方法【坷。但存在的問題是一旦停止超聲波振蕩，仍有可 能使微粒再度團(tuán)聚；超聲處理一定時(shí)間后，顆粒的粒度不能再進(jìn)一步減小， 繼續(xù)超聲處理也會(huì)重新引起顆粒的團(tuán)聚【切；超聲波對(duì)極細(xì)小的微粒，其分散 效果并不理想，因?yàn)槌暡ǚ稚⑹诡w粒共振加速運(yùn)動(dòng)，使顆粒碰撞能量增加， 可能導(dǎo)致團(tuán)聚〔坷；使用過熱超聲攪拌，會(huì)使分散體系的熱能和機(jī)械能增加， 使粉體碰撞概率增加，反而導(dǎo)致進(jìn)一步團(tuán)聚用。而且由于其能耗大，大規(guī)模 使用在經(jīng)濟(jì)上還存在許多問題仕氣不過隨著超聲技術(shù)的不斷發(fā)展，這些問題將會(huì)得到解決，超聲分散在生產(chǎn)上應(yīng)用是完全可能的。