霧霾是特定氣候條件與人類活動相互作用的結果。高密度人口的經濟及社會活動必然會排放大量細顆粒物(PM 2.5),一旦排放超過大氣循環能力和承載度,細顆粒物濃度將持續積聚。顆粒物的英文縮寫為PM,北京監測的是PM2.5,也就是空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的污染物顆粒。
PM2.5是空氣污染的一個非常重要的指標,從粉體顆粒的角度來講:PM2.5就是自然界超細粉體。就目前我們掌握的粉體技術來講,要生產這樣粒度的材料不是一件輕而易舉的事。然而人類的經濟活動又無意識造出了這樣的大陣式,讓人們不理解:自然界怎么能這樣捉弄我們。然而,讓我們不知道的是:你違背自然規律,就不容易生產這樣粒度的粉體;你違背自然規律,大自然還要懲罰你。我受到了很大啟發,研究超細粉體,從自然規律開始,可能是一條坦途和捷徑。
這是一張自然空氣中的粒度分布圖,其中包含了多種材料。在這張圖中有一個橫坐標2微米的點是很有意思的:
1、2微米這個點正好是這張圖谷點的底部,說明這個數據顆粒數很少。
2、國內外超細粉體分級設備的下限幾乎都是2微米,與這個點有什么必然的關聯?
3、2微米給我們暗示了什么樣的信息。
我認為,這不是個巧合,是內部的各種力對外顯像的一種方式。簡單理解,自然界或人們的經濟活動產生的顆粒物,由于顆粒成分復雜,應該是一個復雜的粒度分布。而上述的顆粒分布是各種顆粒在空氣中經過分散、團聚等過程而形成的顆粒混合后的顆粒分布。具體講:顆粒物本身攜帶的靜電力、洛倫茲力,偶極矩產生的力等長短程力;毛細管吸附理論,晶橋理論、氫鍵理論、化學鍵作用理論、表面原子擴散鍵合機理等不同理論模型,在空氣中達到團聚與分散的平衡時,對外呈現的顆粒分布。是粉體科技與粉體在空中運動的的必然規律。
這張圖也給我們揭示了,干法粉體連續生產過程中,理論上可以找到2微米左右的谷點,根據這個谷點的參數進行分級,會達到事半功倍的結果。
(作者:粉體圈特邀專家張宏毅老師)
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作者:粉體圈
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