[交流] 【求助】为什么纳米磷酸铁锂颗粒振实密度低？

看文献上经常说，纳米磷酸铁锂颗粒的振实密度很低。我很不解，不是纳米颗粒越小，越容易把颗粒间隙填充满吗?为什么振实密度反而会低呢？

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1楼 2011-01-07 19:56:29

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slayer_axe

金虫 (小有名气)

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我认为这个与颗粒的分散性/团聚状态/粒度分布曲线及堆积方式有关.
假设颗粒全部为同样大小单晶球状颗粒，按照六方最密堆积方式，则不管颗粒粒度多大，其堆积密度都是一致的，如果颗粒由两种不同大小的单晶球状颗粒组成，小的颗粒刚好可以填充到大颗粒最密堆积后形成的空隙里面，则堆积密度变高了，按照这种方式，颗粒堆积密度还可以更高。因此在粉末全部由绝对分散的一次颗粒组成的理想情况下，只要颗粒的PSD分布曲线形状一致，其振实密度也是一致的，跟中位径无关。
但是实际情况不是这样，颗粒是呈团聚状态的，一次颗粒首先会互相粘结成为较为疏散的二次颗粒，假设一种情况，所有一次颗粒大小一致，每10个一次颗粒团聚为同样大小的二次颗粒，近似球形，然后所有二次颗粒按照六方最密堆积方式进行堆积，显然，这种情况下的堆积密度是比不上全部为分散颗粒情况下的堆积密度的。我认为这种二次团聚的颗粒还能进一步团聚成更大的二次颗粒，再堆积，造成堆积密度更低。
一般而言，对于同种材料，在颗粒粒度越小的情况下，颗粒之间的团聚也更加容易发生，当然颗粒的表面性质也会对团聚产生巨大影响。一个显然的例子，在采用高速分散或者研磨等方式对粉末处理后，其振实密度一般都能得到提高。