粉体在液体介质中的分散稳定性机制及检测方法
粉体在液体介质中的分散体系被称为悬浮液。悬浮液为一种介于胶体和粗分散体系的固液悬浮体系，而固液悬浮体系存在于多个领域内，如石油化工、涂料、颜料、纳米材料、磁性材料、农药等领域，固液悬浮体系中的超细粉体具有较大的比表面积和较高的比表面能，是热力学上不稳定体系，当其分散在分散介质中容易发生团聚，影响其性能的发挥。因此，对于制备稳定性好的悬浮体系，是各个领域的技术关键。对于如何保证悬浮体系的稳定性以及悬浮体系的稳定机理的研究，一直是指导生产技术的重要理论基础，而这些研究成果和技术对于悬浮液的开发也有积极的借鉴意义。
分散稳定性机制
a 上浮，漂浮 b沉降 c聚并 d絮凝，聚结 e奥氏熟化 f相转变
一般而言，分散体系均属于热力学不稳定体系。但是对于一个比较稳定的分散体系，它的变化速率可能会很慢，具有一定的动力学稳定性。
影响动力学稳定性的固有因素有：
a)分散相（粉体/颗粒）体积浓度（例如，空间均匀性，稀的或浓的）
b)连续相的状态（例如，密度，粘度，表面张力，化学势，溶剂的性质）
c)分散相的状态（例如，粒径大小，形状、密度，颗粒的变形能力，颗粒表面的结构）
d)颗粒之间的相互作用（例如，静电作用和范德华力，空缺絮凝力）
e)分散相和连续相之间的相互作用（例如，润湿性，界面张力，界面流变，样品流变性、溶解度和不溶解度、网络结构形成）
影响固液悬浮体系分散稳定性的实验因素：
1.粉体在液体介质中的分散方法
大部分的固液悬浮体系是通过机械分散来加工的，主要是利用机械运动的冲击作用和剪切作用使粉体形成分散悬浮液。但机械分散的主要问题是一旦颗粒离开机械作用产生的涡流场，外部环境复原，它们又可能重新形成团聚。因此，需要在固液悬浮体系中添加必要的助悬成分提高其悬浮稳定性。
但是在固液悬浮体系中，密度差不可能为零，直径也不是越小越好，因为直径越小，固体颗粒比表面积越大，界面能也就越大，终导致颗粒间互相聚结合并长大。因此只有在适宜的范围内调整粘度，通过降低固体颗粒沉降速度获得良好的悬浮稳定性，一般采用的方法是在悬浮液中添加增稠剂来提高分散体系的粘度。
2.分散剂种类和用量
在研究悬浮剂的抗聚结稳定性上，通常利用加入分散剂来实现，使用的分散剂主要有阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和大分子助剂等（路福绥，2000）。目前来说，在悬浮液的制备过程中，为了获得良好的分散稳定性，选用合适的分散剂以及分散剂的用量，是一条重要的途径。但是只有合适的分散剂种类是不够的，从悬浮液的稳定性上来说，分散剂用量的浓度也需要一个合适的量，超过一定的量也会造成分散不稳定。对于颗粒浓度比较低的 悬浮液，可以用沉降速度表示分散剂对颗粒分散的效果。对于浓度很高的颗粒悬浮液， 添加适量的分散剂，可使大的二次团聚颗粒分散成小的二次团聚或一次颗粒。另外还要控制悬浮液的黏度，选择合适的分散剂也能降低黏度。在使用与颗粒表面电荷相反的分散剂时，要增加分散剂的用量形成双分子层才能起到良好的分散效果。
3 电解质与悬浮体系稳定性
水中存在高价的离子如ca2+、mg2+、al3+等离子，必然会影响着颗粒的分散稳定 性。氯化钠等电解质用量过大，在颗粒表面产生双电层的是值增大，因此阻碍颗粒间团 聚的静电斥力作用减弱，分散稳定性效果变差，电解质浓度越高，普通的小分子分散剂分散效果变差，甚至*丧失，在这样的高电解质水溶液中，对颗粒表面具有吸附基团 的非离子高分子分散剂显示出了显着分散效果，主要原因在于高分子分散剂在悬浮体系 中除了通过吸附颗粒间的静电排斥，还能形成强大的空间位阻作用，抑制颗粒靠近聚结。
4.流变性
在悬浮液的制备过程中流变学特性是浆料稳定性的直接体现（巴勒斯ha，1992）。悬浮液的流变性与其本身的固含量、ph值、粉体粒径和分散剂等密切相关（hoffman rl，1991; russel wb， 1991）， 王浚等（1999）研究了高含量y-tzp悬浮液的流变性特性，采用聚丙烯酸盐（napaa、 nh4paa）为分散剂，研究了分散剂、粉体粒径和固含量对y-tzp悬浮液流变学性能的影响。结果表明分散剂含量为1.8%时悬浮液粘度低，而且悬浮液黏度随固含量的增大而增大，在固含量相同时，粉体颗粒增加可以有效降低浆料的粘度。但在实践中，温度、静置时间及剪切时间对悬浮液的表观黏度及流变性也有影响。
分散稳定性的检测方法：
在实践中，有必要选择合适的表征分散稳定性的测试方法。如果可能，建议选择一种不需要样品制备的方法，样品是在其原始状态下进行分析的。分散体的状态是复杂的，任何样品制备都可以改变本身状态。(iso tr 13097)
1.
观察法
2.
这种方法已经被应用了几个世纪，以检验分散体系随时间的变化情况估计它的保质期。样品放置在试管、测试瓶或容器中，在实际存储条件下*观察。在适当的时间间隔，天、星期或月进行定性，定性结果报告为“是/否合格”或“变化多/少”。观察法简单而且成本低，但需要大量的存储空间，并且它们是耗时的，主观的结果取决于操作人员且不可追踪。
2.精密仪器分析方法
与视觉观察相比，仪器方法的结果是客观和可追溯的。他们也表现出更高的灵敏度，重现性和数据存储。适当的测量程序可以根据样品的稳定性指标选择。垂直扫描技术特别适用于相分离的检测，有助于区分相分离和粒径变化。
turbiscan多重光散射仪采用近红外光源搭配透射光和背散射光检测器，沿着样品垂直高度扫描，每40微米记录一个光强信号。样品始终保持自然状态，仪器按照设定的周期对样品进行扫描，定量分析样品不同高度上的粒径和浓度变化，全面表征不稳定现象，分析粉体在液体介质中的失稳机理。
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d)颗粒之间的相互作用（例如，静电作用和范德华力，空缺絮凝力）
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1.粉体在液体介质中的分散方法
大部分的固液悬浮体系是通过机械分散来加工的，主要是利用机械运动的冲击作用和剪切作用使粉体形成分散悬浮液。但机械分散的主要问题是一旦颗粒离开机械作用产生的涡流场，外部环境复原，它们又可能重新形成团聚。因此，需要在固液悬浮体系中添加必要的助悬成分提高其悬浮稳定性。
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2.分散剂种类和用量
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