반데르발스 힘

반데르발스 힘은 중성 원자, 분자 또는 입자 사이에 작용하는 약한 물리적 인력으로, 일시적이거나 영구적인 전기 쌍극자에 의해 발생합니다. 이 힘은 짧은 거리 내에서 작용하며, 거리가 멀어질수록 급격히 약해집니다.

두 구형 입자 사이의 반데르발스 인력 (하마커 접근법):

F_vdW = (A_H * R) / (12 * D^2)

• F_vdW는 두 입자(N) 사이의 반데르발스 힘이다
• A_H는 재료의 하마커 상수(J)입니다
• R은 유효 입자 반경(m)이다
• D는 입자 표면 사이의 거리(m)이다

분말 및 벌크 재료 공학 분야에서 반데르발스 힘은 미세 및 초미세 입자에서 특히 중요합니다. 입자 크기가 작아질수록 중력에 비해 반데르발스 힘의 영향력이 크게 증가합니다. 이 힘은 초미세 입자의 응집, 응집력 및 표면 부착을 유발합니다.

입자 간의 반데르발스 잠재 에너지:

U_vdW = - (A_H * R) / (12 * D)

• U_vdW는 반데르발스 잠재 에너지(J)이다
• A_H는 하마커 상수(J)이다
• R은 유효 입자 반경(m)이다
• D는 표면들 사이의 거리(m)이다

또한 반데르발스 힘은 유동성, 분진 발생 경향, 혼합 특성 및 분리 현상에 영향을 미칩니다. 이는 건식 응집, 건식 펄링 및 필터 내 분진 포집 과정에서 핵심적인 작용 메커니즘입니다.

공정 공학에서는 표면 개질, 수분 첨가, 과립화 또는 기계적 에너지의 가해 등을 통해 반데르발스 힘을 의도적으로 활용하거나 감소시킵니다.