本書是一部系統(tǒng)論述顆粒分散基本原理、關(guān)鍵技術(shù)及其實(shí)際應(yīng)用的專著。顆粒分散研究及其應(yīng)用具有跨學(xué)科、多行業(yè)的特點(diǎn)，涉及諸多交叉學(xué)科的研究和系統(tǒng)工程技術(shù)的應(yīng)用。著者從膠體化學(xué)、表面(界面)化學(xué)理論、材料學(xué)及顆粒技術(shù)出發(fā)，全面闡述了顆粒的性質(zhì)，顆粒間相互作用，顆粒表面改性，顆粒在不同介質(zhì)中的分散理論、分散行為、分散助劑、分散設(shè)備、評價方法以及分散技術(shù)在諸多行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用。專著不僅展現(xiàn)了著者的最新研究成果和觀點(diǎn)，同時也反映了國內(nèi)外顆粒分散科學(xué)技術(shù)的前沿領(lǐng)域和最新進(jìn)展。
本書既可作為高等院校相關(guān)學(xué)科師生教學(xué)參考書，也可作為化學(xué)化工、石油、冶金、材料、醫(yī)藥、食品、能源、建筑、環(huán)境保護(hù)及農(nóng)業(yè)等涉及粉體(納米顆粒)行業(yè)的科技工作者的參考書。
任俊，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所，研究員，工學(xué)博士。先后畢業(yè)于東北大學(xué)和北京科技大學(xué)。中國顆粒學(xué)會理事，中國顆粒學(xué)會顆粒制備與處理專業(yè)委員會委員。曾在冶金工業(yè)部包頭稀土研究院工作，在南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院做博士后研究，現(xiàn)在中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所工作，研究員。主要從事物理化學(xué)、微細(xì)顆粒分散技術(shù)、功能復(fù)合材料及應(yīng)用研究開發(fā)工作。著有《鈮》，參編《工業(yè)懸浮液》、《粉體技術(shù)手冊》和《超微粉體技術(shù)》等著作；在國內(nèi)外核心刊物上發(fā)表研究論文近100余篇，擁有多項發(fā)明專利。
1導(dǎo)論1
1.1分散體系1
1.2分散穩(wěn)定性4
1.3顆粒的分散6
參考文獻(xiàn)8
2顆粒的性質(zhì)9
2.1顆粒的體相性質(zhì)9
2.1.1顆粒的大小9
2.1.2顆粒的形狀12
2.1.3顆粒的表面積13
2.1.4顆粒的磁學(xué)性質(zhì)16
2.1.5顆粒的光學(xué)性質(zhì)18
2.1.6顆粒的帶電23
2.2顆粒的表面（界面）性質(zhì)26
2.2.1顆粒表面的不飽和性27
2.2.2顆粒表面的非均質(zhì)性27
2.2.3顆粒的表面能和表面自由能29
2.2.4顆粒的表面活性31
2.2.5顆粒表面能估算及測定32
2.3顆粒表面的潤濕性35
2.3.1潤濕的物理意義35
2.3.2表面接觸角與臨界表面張力的關(guān)系39
2.3.3顆粒的親液性與疏液性43
2.3.4表面潤濕性的測定46
2.4顆粒表面的動電學(xué)51
2.4.1顆粒表面電荷的起源51
2.4.2顆粒表面雙電層模型53
2.4.3雙電層中的電位56
2.4.4顆粒表面電位與潤濕性的關(guān)系59
2.4.5顆粒表面的化學(xué)反應(yīng)63
參考文獻(xiàn)65
3顆粒間的相互作用68
3.1顆粒在液相中的相互作用68
3.1.1范德華作用68
3.1.2靜電作用75
3.1.3空間位阻作用81
3.1.4溶劑化作用88
3.1.5疏液作用92
3.1.6磁吸引作用94
3.1.7顆粒間相互作用制約的顆粒分散/團(tuán)聚狀態(tài)97
3.2顆粒在空氣中的相互作用99
3.2.1范德華作用99
3.2.2靜電作用100
3.2.3液橋作用102
3.2.4空氣中靜電力、范德華力及液橋力的比較104
參考文獻(xiàn)105
4分散劑109
4.1無機(jī)電解質(zhì)類分散劑109
4.2表面活性劑111
4.2.1表面活性劑的分類112
4.2.2表面活性劑的結(jié)構(gòu)特征113
4.2.3表面活性劑分散劑的HLB值115
4.3偶聯(lián)劑118
4.3.1硅烷偶聯(lián)劑118
4.3.2鈦酸酯偶聯(lián)劑120
4.3.3鋁酸酯偶聯(lián)劑122
參考文獻(xiàn)124
5顆粒的表面改性125
5.1顆粒表面的物理改性125
5.1.1電磁波輻照改性125
5.1.2等離子體改性126
5.2顆粒表面的化學(xué)改性130
5.2.1顆粒表面對氣體（蒸氣）的吸附131
5.2.2顆粒在液體中的吸附模型132
5.2.3顆粒表面對分散劑的吸附133
5.2.4顆粒表面與分散劑的吸附特征149
5.3顆粒的機(jī)械力化學(xué)改性149
5.3.1機(jī)械力誘導(dǎo)顆粒晶體結(jié)構(gòu)變化150
5.3.2機(jī)械力誘導(dǎo)顆粒表面物理化學(xué)性質(zhì)的變化156
5.3.3機(jī)械力化學(xué)反應(yīng)159
參考文獻(xiàn)162
6顆粒在液相中的分散與調(diào)控164
6.1顆粒在液相中的分散原理164
6.1.1顆粒的潤濕164
6.1.2顆粒懸浮體系的分散/團(tuán)聚狀態(tài)165
6.1.3顆粒在水-氣界面的漂浮粒度與潤濕性的關(guān)系165
6.1.4懸浮液中顆粒分散的判據(jù)167
6.1.5顆粒分散的調(diào)控因素與其潤濕性的關(guān)系167
6.2顆粒在不同介質(zhì)中的分散特征167
6.3顆粒在液相中分散的主要影響因素170
6.3.1在水中分散的主要影響因素170
6.3.2在非水介質(zhì)中分散的主要調(diào)控因素180
6.3.3體系溫度188
6.4顆粒在液相中的分散與調(diào)控191
6.4.1介質(zhì)調(diào)控191
6.4.2分散劑調(diào)控194
6.4.3機(jī)械攪拌分散203
6.4.4超聲分散206
參考文獻(xiàn)210
7顆粒在空氣中的分散與調(diào)控213
7.1顆粒的團(tuán)聚行為213
7.2顆粒團(tuán)聚的根源214
7.2.1顆粒的帶電214
7.2.2表面吸附對顆粒團(tuán)聚的作用214
7.2.3粒間作用力與顆粒直徑的關(guān)系217
7.3顆粒在空氣中的分散與調(diào)控218
7.3.1干燥分散218
7.3.2機(jī)械分散220
7.3.3表面改性分散222
7.3.4靜電分散226
7.3.5復(fù)合分散231
參考文獻(xiàn)234
8液-液乳化分散236
8.1乳狀液236
8.2乳化分散的類型237
8.2.1混合方式237
8.2.2乳化劑的加入方式238
8.3乳化分散的穩(wěn)定性及其主要影響因素239
8.3.1乳化分散的穩(wěn)定性239
8.3.2乳化分散的主要影響因素243
8.4乳化分散的轉(zhuǎn)換246
8.4.1乳化分散的轉(zhuǎn)換機(jī)制246
8.4.2相對體積分?jǐn)?shù)與乳化分散轉(zhuǎn)換的關(guān)系247
8.4.3對抗性乳化分散劑與乳化分散轉(zhuǎn)換的關(guān)系248
8.4.4乳化分散轉(zhuǎn)換的穩(wěn)定效應(yīng)248
8.5乳化分散的穩(wěn)定方法252
8.5.1化學(xué)穩(wěn)定252
8.5.2機(jī)械穩(wěn)定253
8.5.3凍融穩(wěn)定254
8.5.4貯藏穩(wěn)定256
8.6微乳液257
參考文獻(xiàn)260
9氣-液分散261
9.1氣體在液體中分散的方法261
9.1.1機(jī)械攪拌分散261
9.1.2氣體通過多孔介質(zhì)分散263
9.1.3從液體中自析分散263
9.1.4沸騰過程氣泡的生長與分散265
9.2氣泡的浮升速度272
9.3氣泡表面的電性273
9.4氣泡的相互兼并274
9.5氣泡的抗兼并途徑276
9.5.1添加起泡劑276
9.5.2提高機(jī)械攪拌強(qiáng)度278
9.6氣泡在液體中的分散程度279
9.6.1氣泡的Sauter平均直徑279
9.6.2比表面279
參考文獻(xiàn)281
10分散設(shè)備282
10.1濕式分散設(shè)備282
10.1.1超聲波分散機(jī)282
10.1.2機(jī)械攪拌分散機(jī)283
10.1.3磨機(jī)設(shè)備284
10.1.4萬能式混合分散機(jī)285
10.1.5Megatron混合分散機(jī)286
10.1.6Polytron籃式混合分散機(jī)287
10.1.7Beadless分散機(jī)287
10.2干式分散設(shè)備289
10.2.1攪拌型分散機(jī)289
10.2.2噴嘴式分散機(jī)289
10.2.3NMG高速攪拌混合機(jī)290
10.2.4CMW型混合機(jī)290
10.2.5氣流分散混合器291
參考文獻(xiàn)291
11顆粒分散的應(yīng)用292
11.1在粉體工程中的應(yīng)用292
11.1.1在超細(xì)粉碎分級中的應(yīng)用292
11.1.2在超細(xì)顆粒制備中的應(yīng)用294
11.1.3在顆粒粒度測試中的應(yīng)用298
11.2顏料在工業(yè)中的應(yīng)用300
11.2.1顏料的種類及用途300
11.2.2顏料粒徑與著色的關(guān)系300
11.2.3顏料的分散過程301
11.2.4顏料分散的界面調(diào)控302
11.2.5顏料的分散工藝306
11.3在磁性涂料中的應(yīng)用308
11.3.1顆粒分散的操作條件308
11.3.2顆粒的表面改性及分散性能312
11.4在油田鉆井中的應(yīng)用314
11.4.1鉆井液的分散穩(wěn)定性315
11.4.2分散劑及其作用機(jī)理316
11.5在礦物工程中的應(yīng)用316
11.6在農(nóng)藥中的應(yīng)用320
11.6.1農(nóng)藥的分類320
11.6.2分散體系的穩(wěn)定性321
11.6.3農(nóng)藥的分散制劑321
11.7在混凝土工程中的應(yīng)用322
11.7.1水泥的水化作用323
11.7.2水泥漿的流動性和分散穩(wěn)定性324
11.7.3外加劑324
11.8在環(huán)保行業(yè)中的應(yīng)用327
11.8.1在水處理中的應(yīng)用327
11.8.2在土壤修復(fù)中的應(yīng)用331
11.8.3在大氣污染控制中的應(yīng)用332
11.9在水煤漿工業(yè)中的應(yīng)用333
11.9.1CWM的成漿原理334
11.9.2CWM分散劑選擇336
11.9.3CWM的主要影響因素338
11.9.4CWM的穩(wěn)定性346
11.9.5CWM的制備工藝346
11.10在納米碳酸鈣解聚中的應(yīng)用348
11.10.1NCC顆粒的聚集行為和性質(zhì)348
11.10.2NCC顆粒解聚及在水介質(zhì)中分散350
11.10.3NCC解聚和在水介質(zhì)中分散行為評判358
參考文獻(xiàn)360
12顆粒分散的評價方法362
12.1顆粒在液體中分散的評價方法362
12.1.1沉降法363
12.1.2濁度法363
12.1.3顯微鏡法364
12.1.4粒度分布測量法364
12.1.5流變法364
12.1.6測力法364
12.1.7分散穩(wěn)定性指數(shù)法365
12.1.8紫外透光率法366
12.2顆粒在空氣中分散的評價方法367
12.2.1分散率法367
12.2.2黏著力法368
12.2.3圖像分析法369
12.2.4分散指數(shù)法369
12.2.5分散度法370
12.3液-液乳化分散的評價方法370
12.3.1乳狀液液珠直徑分布曲線法370
12.3.2液珠數(shù)目或液珠體積變化速率法370
12.3.3光度法371
12.3.4分相測定法371
12.4氣-液分散的評價方法373
12.4.1振蕩法373
12.4.2氣流法373
12.4.3攪動法373
12.5氣泡脫離直徑的測量374
參考文獻(xiàn)375
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