基本介紹
- 中文名：附聚作用
- 外文名：agglomeration
- 表現：顆粒粒徑變大
- 階段：絮凝和粘結
- 影響因素：攪拌、顆粒粒徑
- 作用力：等范德華力、附著力、毛細管力
附聚作用的概念,附聚作用的模型和機理,附聚作用的速率,附聚作用的影響因素,
附聚作用的概念
所謂附聚作用，就是范德華力、附著力、毛細管力以及自粘力和物質之間的緊密接觸而形成的表面張力的作用，使微粒物質定向和自發的聯結在一起，導致微粒粒徑變大。
附聚作用的模型和機理
附聚是溶液中顆粒生長的一種重要方式。溶液晶種分解得到的是由許多細小顆粒組成的附聚體，一般都不是由單晶體長大而成，單晶細顆粒被稱為一次顆粒，附聚體被稱為二次顆粒，每個二次顆粒大約都是由數十個一次顆粒組成的。
附聚過程基本分為絮凝和粘結兩個階段：細小顆粒首先經過碰撞聚集在一起形成鬆散的絮凝物，然後從溶液中新析出的粘結劑將其牢固地粘結在一起形成比較結實的附聚物。顆粒的附聚結果主要取決於牢固粘結絮凝物所需要的粘結劑數量和粘結劑的析出速度之間的平衡，並且提出了附聚推動力的概念。
Sakamoto等將P≥0.13作為氫氧化鋁晶粒有效附聚的分解條件。所謂有效附聚是指細小的氫氧化鋁晶粒附聚成較大的顆粒時，不僅粒度變粗而且還具有足夠的機械強度。當P<0.13時，由於“粘結劑”氫氧化鋁的缺乏導致附聚物的機械強度差，附聚無效。
Marchal認為氫氧化鋁晶粒的附聚結果取決於顆粒的碰撞頻率、顆粒間的相互作用和晶體生長的粘合能力這三個方面。
許多學者先後提出了不同的附聚模型，得到的結論大不相同。計算不同粒子的碰撞頻率的比率，發現粗粒和微粒之間碰撞頻率很高，但是由於粗粒的活性較低，所以粗粒和微粒之間不會發生附聚在粗粒和粗粒之間也難以發生附聚。一般認為細小粒子優先附聚，而且附聚具有一定的次序性，並且只有20μm的晶粒才能發生附聚。周輝放認為氫氧化鋁晶種中相對粒度最小且粒度相近的顆粒首先發生附聚，同時使粒度增大而進入下一粒級，當該粒級的顆粒附聚結束後，下一粒級的顆粒開始附聚，照此依次進行，直到達到分解條件下的為止，。
附聚作用的速率
B.T發現，附聚速率與單位體積溶液中顆粒數的平方成正比，並且是成對碰撞頻率的函式附聚速率取決於晶體表面上的二次成核速度附聚度與誘導期有關。附聚作用主要取決於晶種表面上的二次成核速度附聚速度隨著溫度升高而相應地增加，其活化能為，接近於形成晶核的活化能，從而進一步說明了附聚機理與晶體表面上的成核過程有關。
Halfon通過實驗發現附聚在誘導期期間發生，而且附聚速率是粘結可能性因子和二元碰撞頻率的乘積，並且認為在沒有氫氧化鋁析出時，附聚仍然可以進行。
附聚作用的影響因素
對於附聚過程的時間問題，李旺興等認為0-10μm的粒子在1.5h內可以附聚完全，整個附聚過程可以在5.5h內基本結束。周輝放等認為在分解反應8h時，附聚過程基本結束；在分解反應5h時，附聚過程就已經基本完成。周輝放等還認為，攪拌對附聚過程也有重要的影響作用。一方面，攪拌可以使粒子間的碰撞機率增大，為附聚創造條件；另一方面攪拌也可以使晶種有效地分散以及改善分子傳質過程。但是附聚好的而強度不夠大的顆粒在攪拌的作用下會破碎。在附聚過程的初始階段，顆粒的附聚強度較差，攪拌速度為時，附聚產物就可解體，一般認為攪拌速度為300-400r/min時顆粒的附聚程度最低。
