固體顆粒是容易聚在一起的,尤其當(dāng)顆粒很細(xì)時。這說明顆粒之間存在這黏聚力。當(dāng)顆粒間沒有黏結(jié)材料時,其相互間的黏聚力是比較好理解的。顆粒的聚集情況對粉體的摩擦特性、流動性、分散性能和壓制性能起著重要的作用。
顆粒間的黏聚力有下面幾種,有時這幾種力同時存在。
(1)分子間引力(范德華引力)導(dǎo)致的顆粒間引力 有時這也稱為顆粒間的范德華引力。通常顆粒是沒有極性的,但由于構(gòu)成顆粒的分子或原子,特別是顆粒表面分子和原子的電子運(yùn)動,顆粒將有瞬時偶極。當(dāng)兩顆粒相互靠近接觸時,由于瞬時偶極的作用,兩顆粒間將產(chǎn)生相互吸引的作用力,稱為顆粒間的范德華力。
(2)顆粒所帶異性靜電荷引起的引力 當(dāng)介質(zhì)為不良導(dǎo)體例如空氣時,浮游或流動的固體顆粒(如合成樹脂粉末、淀粉)或纖維往往由于互相撞擊和摩擦,或由于放射性照射以及高壓靜電場等作用容易帶靜電荷。通過近似計算,專家認(rèn)為靜電作用力對團(tuán)粒強(qiáng)度的影響是可以忽略的。
(3)磁性力 鐵磁性物質(zhì)例如鐵,以及亞鐵磁性物質(zhì),讓其顆粒小道單疇臨界尺寸以下時,顆粒只含有一個磁疇,這稱為單疇顆粒。單疇顆粒是自發(fā)磁化的粒子,其內(nèi)部所有原子的自旋方向都已平行,無需外加磁場來磁化就具有磁性。粉末的單疇顆粒之間存在這磁性吸引力,很難分散。對其在液體介質(zhì)中的分散常需結(jié)合使用高頻磁場。磁場力比靜電作用力大許多倍,單與范德華力相比仍然是很小的。
(4)顆粒表面不平滑引起的機(jī)械咬合力 兩個顆粒間的引力或顆粒與固體平面的引力可以用高靈敏度的彈簧秤或天平測量。測量顆粒與平面間的引力還可以用離心法。顆粒間的引力還可以借測量粉末層的破斷力,根據(jù)其所含接觸點(diǎn)的數(shù)目進(jìn)行估算。