溶膠-凝膠法中鎢粉硬團聚成因

與鎢粉軟團聚不同的是，有關鎢粉硬團聚的形成原因還沒有統一的看法。不同化學組成、不同製備方法有不同的團聚機理，無法用一個統一的理論來解釋。氣相法制備超細鎢粉時，只要條件適當，不容易出現硬團聚，固相法和液相法制備超細鎢粉時，硬團聚一般出現在鎢粉的分離和前驅體的處理階段。關於硬團聚的成因主要有：毛細管吸附理論、晶橋理論、化學鍵理論等等。

1.毛細管吸附理論

納米鎢粉材料硬團聚產生的主要原因是排水過程中所引起的毛細管作用造成的。含有分散介質的鎢粉在加熱時吸附的液體蒸發，隨著分散介質的蒸發，顆粒的間距減小，在顆粒之間形成了連通的毛細管，顆粒的表面部分逐漸裸露出來。而介質蒸汽則從孔隙的兩端出去，這樣由於毛細管力的存在，在水中形成靜拉伸壓力，導致毛細管孔壁的收縮，因此毛細管作用力是導致硬團聚形成的主要原因。按照這種理論，無論何種分散介質，所引起的硬團聚大體相同，但是以水作為介質和以與水錶面張力相近的有機溶劑作為介質所獲得的納米鎢粉的團聚狀態有很大差異。所以毛細管作用雖然在粉體的團聚中起到一定的作用，但不一定是引起硬團聚的根本原因。

2.晶橋理論

晶橋理論是建立在納米鎢粉在分散介質特別是水中有一定溶解現象的基礎上的。該理論認為，在納米鎢粉的乾燥過程中，毛細管力使顆粒相互靠近，顆粒之間由於表面羥基和部分原子在介質中的溶解-沉析形成晶橋而變得更加緊密，在晶橋的作用下，納米顆粒相互結合，從而形成較大的塊狀聚集體。如果液相中還含有其他的金屬鹽類物質，還會在顆粒之間形成結晶鹽的固相橋從而形成硬團聚體。

3.化學鍵理論

化學鍵理論認為，凝膠表面金屬離子的非架橋羥基是產生硬團聚體的根源，當相鄰膠粒表面的非架橋羥基發生反應以後，即產生了團聚。

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