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Introduction à la méthode de distinction des particules primaires des agrégats secondaires

2025-12-12

1. Définition

Une particule fait référence à la plus petite unité indépendante et discrète formée par la nucléation et la croissance de substances dans un système de réaction spécifique (comme la combustion, la précipitation, la synthèse en phase gazeuse, etc.), avec des formes géométriques régulières ou irrégulières. Il peut être compris comme l’individu le plus fondamental qui est « inné » dans le processus de formation matérielle.

Les agrégats secondaires font référence à des particules composites plus complexes formées par l'agrégation de plusieurs particules primaires sous l'effet d'une certaine force. Il n'est pas « né », mais formé « après la naissance ».



2、Différence

Il existe des différences significatives entre les deux en termes de structure et de composition, de méthode de formation, de force de liaison, de stabilité et d'impact sur les performances, comme le montre la figure suivante :


Je suis Particules primaires
agrégats secondaires
Structure et composition
Une unité solide unique et indépendante
Composite formé en focalisant plusieurs particules primaires
Méthode de formation
La nucléation se produit naturellement par des réactions chimiques
La concentration se forme grâce aux forces physiques
force contraignante
Les liaisons chimiques fortes (liaisons covalentes, liaisons ioniques, liaisons métalliques) nécessitent une énergie élevée pour se rompre
Les forces physiques faibles (forces de Van der Waals, attraction électrostatique, etc.) sont relativement faciles à briser
stabilité

La stabilité structurelle est un état thermodynamiquement stable.

La structure est métastable, indiquant une tendance à une densification supplémentaire dans l'état transitoire dynamique
Impact sur les performances
Déterminez les propriétés intrinsèques du matériau, telles que la bande interdite, le magnétisme et les sites actifs catalytiques.
Affecte les performances macroscopiques du processus des matériaux, telles que la dispersibilité, la fluidité, le taux de sédimentation et la surface spécifique réelle.

3、 Méthode de différenciation

1) Méthode de microscopie électronique



Microscope électronique à balayage (MEB) : peut fournir des informations sur la morphologie, la taille et la distribution des particules. À fort grossissement, on peut observer que les agrégats sont composés de nombreuses particules primaires plus petites et bien définies. Les particules présentent généralement des formes géométriques régulières (telles que des sphères ou des cubes), tandis que les agrégats ont des formes irrégulières. 


Microscopie électronique à transmission (TEM) : elle a une résolution plus élevée que le SEM et peut observer plus clairement les motifs de réseau et la structure interne des particules, ainsi que mesurer avec précision leur taille de particule. Il s’agit de la référence en matière de distinction entre les particules primaires nanométriques et leurs agrégats.



2) Technologie d'analyse granulométrique


Granulomètre laser : Cette méthode mesure le diamètre cinétique d'hydratation des particules dans un milieu (généralement un liquide) en diffusant la lumière qu'elles émettent. Il mesure la taille apparente des agrégats à l’état dispersé. Si le résultat mesuré par le granulomètre laser est bien supérieur à la granulométrie primaire observée au microscope électronique, cela indique que l'échantillon a subi une agglomération secondaire importante dans l'eau ou le solvant.


Spectre de diffraction des rayons X (DRX) : En mesurant la largeur du pic de diffraction des grains, la taille des grains des particules primaires peut être calculée à l'aide de la formule de Scherrer. Cette taille reflète la région de diffusion cohérente à l'intérieur du cristal, qui n'est pas affectée par l'agglomération physique.




3) Analyse de surface spécifique (méthode BET)


Déterminez la surface spécifique des particules en mesurant la capacité d’adsorption des gaz. Pour les particules sphériques, il existe une formule : taille des particules ≈ 6/(densité x surface spécifique). La taille de particule calculée est basée sur la taille théorique des particules primaires en supposant que toutes les particules sont des sphères indépendantes.    


4) Expérience de dispersion et d’ultrasons


Dispersez l'échantillon de poudre dans un solvant approprié et laissez-le reposer pour observation. S'il se dépose rapidement et forme un précipité dur, cela signifie généralement une forte agglomération. Ensuite, la suspension a été soumise à un traitement aux ultrasons.


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