硅灰（微硅粉）由于粒径极小（通常0.1-0.5μm）、比表面积大，易团聚，分散难度较高。要实现更好、更彻底的分散，需结合其特性从预处理、分散方法、助剂选择等多方面入手，具体措施如下：
一、预处理：打破初始团聚
1. 干燥除水
硅灰若吸湿会加剧团聚，需先在105-110℃下烘干2-4小时，去除表面吸附水，减少颗粒间的氢键作用力。
2. 机械预分散
对结块的硅灰进行初步破碎，可采用颚式破碎机、锤磨机等粗碎设备，将大团聚体打散为小颗粒，为后续精细分散奠定基础。
二、选择高效分散方法
根据应用场景（如混凝土、涂料、复合材料等）选择合适的分散工艺：
1. 机械分散法（常用）
◦ 高速搅拌：使用高剪切乳化机或分散机（转速1000-3000r/min），通过强烈剪切力打破团聚体。搅拌时需控制固液比（如硅灰:水=1:3-5），避免体系过稠影响剪切效果。
◦ 球磨/砂磨：采用纳米级研磨介质（如 zirconia 珠），通过球珠碰撞和摩擦实现超细分散，适合要求高分散度的场景（如涂料、陶瓷）。球磨时间通常1-4小时，需避免过度研磨导致硅灰结构破坏。
◦ 超声波分散：利用超声波的空化效应产生剧烈冲击，破坏颗粒间的范德华力，尤其适合小批量、高浓度体系（如实验室制备）。功率控制在200-500W，时间10-30分钟，需注意降温避免硅灰表面改性剂分解。
2. 湿法分散优先
硅灰湿法分散（分散在水或有机溶剂中）比干法更高效，因为液体介质可降低颗粒间摩擦力，且便于加入分散剂。若需干法分散（如塑料填充），可配合气流粉碎机，通过高速气流碰撞分散，并同步加入干粉分散剂。
三、添加分散剂辅助分散
分散剂可通过静电斥力或空间位阻效应阻止颗粒再团聚，选择原则如下：
1. 无机分散剂：适用于水性体系（如混凝土），如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠等聚磷酸盐，通过吸附在硅灰表面形成静电斥力，用量通常为硅灰质量的0.5%-2%。
2. 有机分散剂：
◦ 水性体系：羧酸盐类（如聚丙烯酸钠）、聚羧酸系减水剂（混凝土专用），通过空间位阻效应分散，用量1%-3%。
◦ 油性体系（如涂料、树脂）：选用脂肪酸盐、胺类表面活性剂或高分子分散剂（如聚酰胺蜡），用量2%-5%。
3. 分散剂使用技巧
先将分散剂溶解或稀释，再缓慢加入硅灰中，边加边搅拌，避免分散剂局部过量导致团聚。可通过zeta电位测试（理想值为-30mV以下或+30mV以上）判断分散效果，调整分散剂种类和用量。
四、控制分散体系参数
1. pH值调节
硅灰表面呈弱酸性，在水性体系中，调节pH至8-10（如加氨水或氢氧化钠）可增加颗粒表面负电荷密度，增强静电斥力，促进分散。
2. 固含量控制
分散体系固含量过高（如超过30%）易导致颗粒碰撞概率增加，反而团聚；固含量过低则效率低，通常控制在10%-25%为宜。
3. 温度控制
机械分散或超声波分散时会产热，高温可能导致分散剂失效或硅灰表面活性降低，需通过水冷控制体系温度在20-60℃。
五、后处理：防止二次团聚
1. 快速应用
分散后的硅灰悬浮液应尽快使用，若需储存，可加入少量防腐剂（如甲醛），并在低温（5-20℃）下密封保存，避免颗粒沉降团聚。
2. 干燥方式
若需获得分散良好的干粉硅灰，可采用喷雾干燥（入口温度180-220℃，出口80-100℃），避免烘箱干燥导致的硬团聚。
总结
硅灰高效分散的核心是：先通过机械力打破物理团聚，再用分散剂通过化学作用稳定分散状态，同时控制体系参数（pH、固含量、温度）减少再团聚。实际操作中需结合具体应用场景（如混凝土侧重流动性，涂料侧重稳定性）调整工艺，必要时通过激光粒度仪（检测粒径分布）或电镜观察验证分散效果。
