Interpartikelbindningen

Interpartikelbindningen avser de krafter och interaktioner som håller partiklar samman i ett material eller gör att de fäster vid varandra i en lösning eller ett damm. Begreppet används inom materialvetenskap, kemi och mineralogi och omfattar både kemiska bindningar mellan partiklar i komposit eller vätskeburna system och fysiska krafter mellan separata partiklar.

De viktigaste mekanismerna är van der Waals-krafter, elektrostatiska krafter från laddade ytor (elektrostatisk repulsion och bildning av elektriska dubbellager), samt kemiska ytbindningar som vätebindningar eller kovalenta/joniska kopplingar vid partikelgränser. I fuktiga miljöer uppstår kapillärkrafter när vätska bildar broar mellan partiklar. I teoretiska modeller används ofta DLVO-teorin som beskriver balansen mellan attraktiva van der Waals-krafter och repulsion.

Faktorer som påverkar interpartikelbindningen inkluderar partikelstorlek och ytkemi, ytråhet, närvaro av adsorberade ämnen, pH, temperatur och lösningens sammansättning. Mindre partiklar har större yta i förhållande till volym och kan uppvisa starkare bindning per ytenhet. Ytmodifiering och tillsatser kan förstärka eller motverka bindningen och därmed påverka stabilitet, flöde och sammanpackning.

Betydelsen av interpartikelbindningen märks i bland annat pulverteknik, keramiska material, polymerer och nanomaterial. Den styr suspensioners stabilitet, agglomerationstendenser, sintring och de mekaniska egenskaperna hos sammansatta material. Vanliga undersökningar av bindningen inkluderar mått på ytenergi, adhesion och zeta-potential samt kraftmätningar med AFM eller andra ytbetingade mätmetoder.