冷冻干燥机制备纳米粉体的冻干优势,主要有:具有硬团聚少、分散性好、化学纯度高、化学活性好、粉体烧结活性高、可降低烧结温度、缩短烧结时间、可制得高密度块体陶瓷等。
通过冷冻干燥机设备真空冻干的粉体分散性好的原因在于:常规的干燥方法是直接将溶液中的溶剂蒸发除去,即液态→气态的过程。溶剂蒸发的后期,溶剂在颗粒之间构成“液桥”,气液界面上的巨大表面张力,使两颗粒相互吸引。当干燥进行至“液桥”消失时、会产生一个巨大的压缩力,而把两颗粒紧紧压缩在一起,使粉体间产生硬团聚。
而真空冷冻干燥法是先将溶液冷冻成固态,再让溶液中的溶剂直接升华除去,即液态一固态一气态的过程。在冻干过程中,颗粒之间的“液桥”已被冻成“固桥”,两颗粒间的相对位置已经被固定下来,并且两颗粒之间不存在气液界面的表面张力。随着溶剂的不断升华,“固桥”不断减少,但两颗粒之间的相对位置已不再发生变化,直至“固桥”完全消失。因此真空冷冻干燥不会造成硬团聚,可制得分散性好、纯净度高的粉体。
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