技术从PM2.5看2.5微米以下超细粉体的干法制备

　一、雾霾与超细粉体的干法分级问题的关联为什么要从PM2.5说起呢？在我看来2.5微米对于分体颗粒是一个特殊的数据，现在我们都知道一个气象学的参数：PM2.5。是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，比表面积大，活性强，且有在大气中的停留时间长、输送距离远的特点，是一种难以降服的细微颗粒，在大气中与相对较大的颗粒遵循不太相同的运动规律。2.5微米以下超细粉体由于有更为特殊的运动规律，在干法粉体的生产中也就成了困扰各国粉体科学家的难题。在这个尺度以下，其颗粒在空气中很难进行分级，也就是说：干法连续工业化分离出2.5微米以下的粉体颗粒，在现代粉体工业中还是一件很难办到的事。因此，研究PM2.5，对于6000目以上分体颗粒连续化的干法生产工艺，对于现代超细粉体颗粒的生产具有很现实的指导意义。

　　二、关于粉体分级技术发展的回顾和展望还有一个很有意思的数据是PM25，我这里是指25微米以上当量直径的粉体颗粒。在粉体颗粒的分级工艺中，筛分工艺广泛应用于各种粉体的生产中，更是日常人们常见到的并且在建材工业、粮食加工等很多大工业部门有着非常广泛的应用。在粉体的生产术语中，25微米大约是600目筛网的孔径。搞超声震荡筛的专业厂家都知道：600目是一般粉体颗粒筛分的一个接近极限的数据，再细的粉体是很难进行机械筛分的。这是一种巧合，还是一种规律，我们现在还不知道，存在就是道理，待更多的人去研究吧。

　　可能还存在一个更有意义的数据：就是250纳米。所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。由于超细粉体的分布是在一定的范围，也有很多学者认为500纳米以下的颗粒粉体，是纳米技术的一个尺度界限，这时大部分的颗粒已经达到的100纳米以下，因此也显现了纳米尺寸颗粒的特殊理化特点。在我看来D97是500纳米的物理尺寸，将是粉体技术研磨与分级的又一个不易攀登的粉体高峰，将是今后粉体发展的又一个新的方向。一般学术界认为：对于固体粉末或纤维，当其有一维尺寸小于100nm，即达到纳米尺寸，即可称为所谓纳米材料，对于理想球状颗粒，当比表面积大于60m2/g时，其直径将小于100nm，达到纳米尺寸。

　　三、研究2.5微米以下超细粉体干法分级的现实意义2.5微米以下的粉体颗粒，使用干法生产工艺将会展现出很多湿法无法很多特性，更是一些行业粉体生产的关键技术。

　　比如在陶瓷工业中，氮化硅粉体如果再纯水中研磨超细粉，就会使氮化硅颗粒表面发生水解，生成二氧化硅层，会严重影响氮化硅陶瓷的高温性能；在太阳能行业多晶硅铸锭用坩埚喷涂含二氧化硅的氮化硅涂层，就会发生坩埚与多晶硅发生粘联，导致整个多晶硅锭开裂。

　　比如在中药行业生产中，干法破壁和粉体研磨是湿法研磨无法取代的。

　　比如在食品工业生产中，只有干法才更符合我们的饮食制作的习惯。

　　然而，2.5微米以下的粉体颗粒，在干法粉体生产中就像一个活泼、顽皮具有超强活力的顽童，人们好像无从下手来进行调教。PM2.5的雾霾污染，已经搅得人们寝食难安，并造成了不可估量的经济和人们健康的损失。但是，对于我们搞超细粉体材料的专业人员来讲，这也是研究超细粉体的最好教材和免费实验室，研究它的产生，分级、收集和消散的规律，不但会对当今的超细粉体行业具有现实的指导意义，还对雾霾的治理也会有重大的理论指导意义。

　　干法生产2.5微米以下的粉体颗粒，是现代粉体工业的一个具有前瞻性的生产项目，各国都在进行基础理论和生产工艺具有广泛的工业前景。在现代制造业、国防科技、复合材料、中药加工、陶瓷工业、环保行业、医疗卫生等众多领域具有不可限量的用途。