溶胶-凝胶法中钨粉硬团聚成因

与钨粉软团聚不同的是，有关钨粉硬团聚的形成原因还没有统一的看法。不同化学组成、不同制备方法有不同的团聚机理，无法用一个统一的理论来解释。气相法制备超细钨粉时，只要条件适当，不容易出现硬团聚，固相法和液相法制备超细钨粉时，硬团聚一般出现在钨粉的分离和前驱体的处理阶段。关于硬团聚的成因主要有：毛细管吸附理论、晶桥理论、化学键理论等等。

1.毛细管吸附理论

纳米钨粉材料硬团聚产生的主要原因是排水过程中所引起的毛细管作用造成的。含有分散介质的钨粉在加热时吸附的液体蒸发，随着分散介质的蒸发，颗粒的间距减小，在颗粒之间形成了连通的毛细管，颗粒的表面部分逐渐裸露出来。而介质蒸汽则从孔隙的两端出去，这样由于毛细管力的存在，在水中形成静拉伸压力，导致毛细管孔壁的收缩，因此毛细管作用力是导致硬团聚形成的主要原因。按照这种理论，无论何种分散介质，所引起的硬团聚大体相同，但是以水作为介质和以与水表面张力相近的有机溶剂作为介质所获得的纳米钨粉的团聚状态有很大差异。所以毛细管作用虽然在粉体的团聚中起到一定的作用，但不一定是引起硬团聚的根本原因。

2.晶桥理论

晶桥理论是建立在纳米钨粉在分散介质特别是水中有一定溶解现象的基础上的。该理论认为，在纳米钨粉的干燥过程中，毛细管力使颗粒相互靠近，颗粒之间由于表面羟基和部分原子在介质中的溶解-沉析形成晶桥而变得更加紧密，在晶桥的作用下，纳米颗粒相互结合，从而形成较大的块状聚集体。如果液相中还含有其它的金属盐类物质，还会在颗粒之间形成结晶盐的固相桥从而形成硬团聚体。

3.化学键理论

化学键理论认为，凝胶表面金属离子的非架桥羟基是产生硬团聚体的根源，当相邻胶粒表面的非架桥羟基发生反应以后，即产生了团聚。

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