納米粒子粒徑小、表面能高，有自發(fā)團聚的趨勢，團聚會對納米粉體優(yōu)勢的發(fā)揮帶來很大影響，因此，改善納米粉體在液相介質(zhì)中的分散和穩(wěn)定性一直以來都是業(yè)內(nèi)持續(xù)關(guān)注的重點課題。納米粉體的分散是指粉體顆粒在液相介質(zhì)中分離散開并在整個液相中均勻分布的過 程，根據(jù)分散方法的不同可分為物理分散和化學(xué)分散。

物理分散包括超聲波分散、機械力分散等，本篇主要對物理法分散納米粉體作簡要介紹。

超聲波法

超聲分散是一種強度很高的分散手段，是將顆粒懸浮體暴露于超聲場中，通過超聲波加以處理，其作用原理普遍認為與空化作用有關(guān)。

超聲波以介質(zhì)為傳播載體，傳播過程中存在著正負壓強交變周期，介質(zhì)因此受到擠壓和牽拉。當(dāng)作用于液體介質(zhì)的超聲波振幅足夠大時，負壓區(qū)內(nèi)的液體介質(zhì)就會斷裂形成微泡，微泡逐漸膨脹成為空化氣泡。空化氣泡可能溶解于液體介質(zhì)當(dāng)中，可能上浮消失，也可能因脫離超聲場的共振相位而潰陷，這種現(xiàn)象就是空化作用。

空化作用可以產(chǎn)生微射流和巨大的沖擊力，使局部高溫高壓，納米粉體的表面能在其作用下削弱，由此防止團聚并充分分散。盡管超聲波用于超細粉體懸浮液的分散時可獲得理想效果，但由于能耗大、成本高，目前較少用于工業(yè)生產(chǎn)。

機械分散法

機械分散借助研磨介質(zhì)高速運動時產(chǎn)生的剪切力或撞擊力等機械力的綜合作用使納米粒子充分分散，主要包括普通球磨、振動球磨、機械攪拌等方法。

普通球磨是最常用的機械分散方式，其效率與填充物的性質(zhì)和數(shù)量、磨球的性質(zhì)和數(shù)量、設(shè)備轉(zhuǎn)速等很多因素有關(guān)，研磨效率較低。振動球磨的效率遠高于普通球磨，其利用研磨腔體高頻振動時產(chǎn)生的作用力來粉碎顆粒。強烈的機械攪拌也是破碎團聚的有效方法，主要靠沖擊、剪切和拉伸等的綜合作用分散物料。

盡管球磨是目前最常用的分散方法，但其缺點顯著。研磨過程中，由于介質(zhì)之間、介質(zhì)與腔體、介質(zhì)與物料或物料與腔體之間的撞擊和研磨，會導(dǎo)致研磨腔體和介質(zhì)的磨損，磨損的物質(zhì)會成為物料中的雜質(zhì)，并對物料的純度和性能產(chǎn)生影響。此外，球磨過程極其復(fù)雜，機械力的作用也會改變物料的物理化學(xué)。

總之，納米粉體表面積大、表面能高、范德華力強、表面懸鍵多等特性大大提高了其分散的難度，分散體的性質(zhì)對于各種工藝參數(shù)也有著高強度的敏感性。因此，針對納米粉體的性質(zhì)，只有精確控制分散過程中的可變因素，才能得到穩(wěn)定的分散體系。