中國粉體網訊 21世紀，人們生產和生活的快速提高對材料提出了新的要求，而在新材料創新上，納米材料的研發起著至關重要的作用，粉體行業諸多粉材也在向著納米化發展。
目前可以很容易的制備出各種納米粉體，但是，納米粉體的團聚問題卻嚴重的阻礙了納米粉體的應用和相應的納米材料的制備。本文就納米粉體的團聚原因及制備過程中的控制措施作簡單的介紹。
一、納米顆粒團聚的原因
1、顆粒細化到納米級后，其表面積累了大量的正、負電荷，表面電荷的集聚造成納米顆粒的團聚。
2、納米顆粒的表面積大，表面能高，處于能量不穩定狀態，容易發生聚集達到穩定狀態。
3、納米顆粒之間距離極短，相互間的范德華力遠大于自身重力，往往相互吸引而發生團聚。
4、納米顆粒之間表面氫鍵、化學鍵的作用導致納米粒子之間的相互吸引發生團聚。
5、顆粒之間的量子隧道效應、電荷轉移和界面原子的相互耦合，使微粒通過界面發生相互作用而團聚。
二、納米粉體的團聚機理
所謂納米粉體的團聚是指原生的納米粉體顆粒在制備、分離、處理及存放過程中相互連接、由多個顆粒形成較大的顆粒團簇的現象。其中軟團聚是由范德華力和庫侖力所引起的，可以通過一些化學作用或施加機械能的方式加以消除。而硬團聚存在爭議的通常有以下幾種理論：
1、毛細管吸附理論
該理論認為納米粉體材料自溶劑中分離和干燥過程產生的硬團聚是由于排水過程的毛細血管作用造成的。
2、氫鍵理論
該理論認為超細顆粒間的硬團聚主要原因是顆粒之間的氫鍵。
3、晶橋理論
該理論是建立在納米粉體在分散介質，特別是水中有一定溶解現象的基礎上，顆粒之間由于表面羥基和部分原子在介質中的溶解-沉析形成晶橋而發生硬團聚。
4、化學鍵作用理論
該理論認為納米顆粒表面存在的與金屬離子結合的非架橋羥基是硬團聚的根源。
5、表面原子擴散鍵合機理
納米級顆粒表面斷鍵引起原子的能量遠高于內部原子的能量，易使顆粒表面原子擴散到相鄰顆粒表面發生原子鍵合，形成永久性硬團聚。
三、納米粉體制備過程中團聚的控制
實驗表明，納米粉體硬團聚一旦形成，除了利用高能球磨等機械方式之外，納米粉體的硬團聚在溶劑中無法解聚，所以針對硬團聚只能在粉體制備過程加以限制，主要有以下幾種方式：
1、干燥方式的選擇
摒棄普通的外加熱方式，采用內加熱方式對粉體進行干燥，由于介質的氣化過程在濕團塊的內部進行，可大幅降低顆粒間毛細管作用，減少硬團聚的發生。
2、有機物清洗法
有機試劑官能團取代膠粒表面部分非架橋羥基，并降低相鄰顆粒表面金屬離子鍵形成化學鍵的可能性，從而消除硬團聚。
3、共沸蒸餾
采用醇與濕凝膠混合，進行共沸蒸餾，使膠體中包裹的水分以共沸物形式脫除，防止在之后的干燥和煅燒中形成硬團聚。
4、前驅體煅燒過程的控制
保證前驅體分解或轉化得到所需相的前提下，盡量降低處理溫度，縮短熱處理時間或多次短時熱處理來降低硬團聚。
5、合成新工藝的選擇
某些納米材料經水熱合成后，可以直接得到所需的相，無法用水熱法得到的納米粉末材料可以通過非水溶劑熱法獲得，從而避免高溫分解或轉化過程而達到消除硬團聚的目的。
結語：
納米顆粒雖然易團聚，但只要針對不同的團聚機理，采用相應的工藝加以控制并采用分散技術是可以使團聚得到控制的，例如超聲場濕法、電泳沉積法、燃燒合成技術法、碳分法等，每種方法都有優缺點。不過從整體上來看，目前防止團聚的技術仍然存在問題。另外，納米材料的性能測試和表征手段也需進一步完善和發展。值得一提的是，納米顆粒在液體介質尤其是水中的團聚是目前亟待解決的問題，也是納米粉體制備研究的重點。
