中國粉體網(wǎng)訊 超細(xì)粉體漿料的分散性評(píng)價(jià)問題一直困擾著材料研發(fā)人員。據(jù)科研人員介紹，傳統(tǒng)的計(jì)量方法，如氣體吸附法(又稱BET法)只能給出干粉的比表面積(BET)值，無法用于直接計(jì)量和評(píng)價(jià)漿料中的顆粒分散性。激光粒度法的測(cè)試則需要首先對(duì)漿料稀釋幾百甚至上千倍，這會(huì)顯著改變漿料的原始狀態(tài)，原本團(tuán)聚的顆粒在稀釋后可能會(huì)分散得很好，因此，用激光粒度法也無法準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)出微納米超細(xì)粉體漿料的分散性好壞。除傳統(tǒng)計(jì)量表征方法外，目前還有一種較新的漿料測(cè)試技術(shù)：核磁共振法(NMＲ)。
據(jù)研究人員介紹，核磁共振法能觀測(cè)粒子與液體間實(shí)際的交互作用，利用與粒子表面接觸的液體和與粒子表面無接觸自由狀態(tài)下液體兩者氫原子核弛豫時(shí)間差異來表征混合物分散程度，即混合物的弛豫時(shí)間越小，分散程度越好，反之亦然。弛豫時(shí)間是達(dá)到熱動(dòng)平衡所需要的時(shí)間。
目前，使用弛豫時(shí)間直接表征漿料中微納米粉體的分散程度的報(bào)道相當(dāng)少。在之前的報(bào)道中，弛豫時(shí)間被廣泛運(yùn)用于石油能源、合金化工等行業(yè)中，表征材料的熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)行為。該新技術(shù)能夠在樣品無稀釋，無前處理的狀態(tài)下，快速準(zhǔn)確的檢測(cè)。相比于傳統(tǒng)測(cè)試方法，對(duì)漿料中分散劑差異性的研究以及漿料配方和工藝優(yōu)化提供了良好指導(dǎo)。
據(jù)中國粉體網(wǎng)了解，核磁共振弛豫技術(shù)在石油地質(zhì)/巖土工程/農(nóng)業(yè)食品/纖維化工等相關(guān)領(lǐng)域都已具有廣泛的應(yīng)用，并有多種方法形成了國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前，核磁共振在微納米超細(xì)粉體材料和漿料領(lǐng)域的應(yīng)用正方興未艾。
廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院攜手北京拉莫爾科技發(fā)展有限公司的研究人員使用核磁共振弛豫技術(shù)，系統(tǒng)研究了不同種類的鋰電池正極導(dǎo)電漿料的分散性問題。通過測(cè)量幾種炭黑漿料和碳納米管漿料的核磁共振弛豫時(shí)間和弛豫譜，研究發(fā)現(xiàn)在同等研磨分散條件下炭黑漿料的弛豫時(shí)間與比表面積(BET)值呈負(fù)相關(guān)性，且炭黑漿料弛豫譜為單峰結(jié)構(gòu)，說明炭黑更容易得到分散；而碳納米管(CNT)漿料的弛豫譜全部為多峰結(jié)構(gòu)，說明CNT的分散性較差。
左圖：炭黑漿料的T2譜，右圖：CNT漿料的T2譜
此外，研究還發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的需要稀釋才能進(jìn)行測(cè)量的激光粒度法具有很大的弊端，無法反映濃稠漿料真實(shí)的信息。該研究所提出的基于核磁共振技術(shù)的漿料分散性測(cè)試及計(jì)量表征方法，不僅可用于鋰電池正極導(dǎo)電漿料的測(cè)試及評(píng)價(jià)，還能用于其他濃稠漿料等體系，具有廣泛的應(yīng)用前景。
目前，核磁共振技術(shù)及相應(yīng)的分析儀產(chǎn)品已有應(yīng)用到以下領(lǐng)域：
先進(jìn)陶瓷粉體及漿料的粒度監(jiān)控/漿料分散性；
顏料、色漿、油墨顆粒的潤濕性/分散性/穩(wěn)定性；
原料藥、納米醫(yī)藥的粒度/濕比表面積/分散性；
鋰電池正負(fù)極導(dǎo)電漿料、負(fù)極材料的潤濕性/分散性；
納米粒子表面的化學(xué)狀態(tài), 如: 吸附和脫附作用, 比表面積的變化等；
濃稠狀電子漿料和研磨液 (CMP) 的開發(fā)及品管；
其它: 全部的濃稠分散懸濁液體, 納米纖維, 納米碳等。
參考來源：
[1]周萍等：基于核磁共振技術(shù)測(cè)量研究鋰電池正極導(dǎo)電漿料的分散性，廈門市計(jì)量檢定測(cè)試院
[2]冷浩博等：鎳內(nèi)電極漿料中納米粉體的分散及應(yīng)用研究，廣東風(fēng)華高新科技股份有限公司
[3]北京拉莫爾科技發(fā)展有限公司等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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