粉體密度及流動性

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1、1第三章粉體密度及流動性2第一節(jié)粉體的密度粉體的密度是指單位體積粉體的質量。粉體的密度根據(jù)所指的體積不同分為：真密度、顆粒密度、松密度一、粉體密度的概念31、真密度（truedensity)ρt材料在絕對密實狀態(tài)下，單位體積的質量是指粉體質量（w）除以不包括顆粒內外空隙的體積（真體積Vt）求得的密度。ρt=w/Vt42、顆粒密度（granuledensity)ρg是指粉體質量除以包括開口細孔與封閉細孔在內的顆粒體積Vg所求得密度。ρg=w/Vg5指粉體質量除以該粉體所占容器的體積V（堆積體積：包括顆粒體積及顆粒之間空隙的體積）求得的密度，亦稱堆積密度

2、(表觀密度、容積密度)。3、松密度（bulkdensity)ρbρb=w/V6填充粉體時，經(jīng)一定規(guī)律振動或輕敲后測得的密度稱振實密度（tapdensity）ρbt。4、振實密度（tapdensity）ρbtρbt=w/V若顆粒致密，無細孔和孔洞，則ρt=ρg一般：ρt≥ρg＞ρbt≥ρb7（一）真密度與顆粒粒度的測定：常用的方法是用液體或氣體將粉體置換的方法。液浸法：采用加熱或減壓脫氣法測定粉體所排開的液體體積，即為粉體的真體積。二、粉體密度的測定方法8比重瓶法測量原理：將粉體置于加有液體介質的容器中，并讓液體介質充分浸透到粉體顆粒的開孔中。根據(jù)阿基

3、米德原理，測出粉體的顆粒體積，進而計算出單位顆粒體積的質量。比重瓶法測定基本步驟：（1）比重瓶體積的標定（2）粉體質量的稱量（3）粉體體積的測定9將粉體裝入容器中所測得的體積包括粉體真體積、粒子內空隙、粒子間空隙等。測量容器的形狀、大小、物料的裝填速度及裝填方式等均影響粉體體積。不施加外力時所測得的密度為松密度施加外力而使粉體處于最緊充填狀態(tài)下所測得的密度是振實密度。（二）松密度與振實密度的測定10松裝密度測定裝置一(a)裝配圖(b)流速漏斗(c)量杯11松裝密度測定裝置二(1)漏斗(2)阻尼箱(3)阻尼隔板(4)量杯(5)支架12空隙率（poros

4、ity）是粉體中空隙所占有的比率。粒子內空隙率?內=（Vg-Vt）/Vg=1-?g/?t粒子間空隙率?間=（V-Vg）/V=1-?b/?g總空隙率?總=（V-Vt）/V=1-?b/?t三、粉體的空隙率13在一定填充狀態(tài)下，顆粒體積占粉體體積的比率四、粉體的填充率14第二節(jié)粉體的流動性粉體的流動性（flowability）與粒子的形狀、大小、表面狀態(tài)、密度、空隙率等有關。粉體的流動包括重力流動、壓縮流動、流態(tài)化流動等。一、粉體的流動性15種類現(xiàn)象或操作流動性的評價方法重力流動瓶或加料斗中的流出旋轉容器型混合器，充填流出速度，壁面摩擦角休止角，流出界限孔

5、徑振動流動振動加料，振動篩充填，流出休止角，流出速度，壓縮度，表觀密度壓縮流動壓縮成形（壓片）壓縮度，壁面摩擦角內部摩擦角流態(tài)化流動流化層干燥，流化層造粒顆粒或片劑的空氣輸送休止角，最小流化速度16粉體的摩擦角粉體流動即顆粒群從運動狀態(tài)變?yōu)殪o止狀態(tài)所形成的角是表征粉體流動狀況的重要參數(shù)。由于顆粒間的摩擦力和內聚力而形成的角統(tǒng)稱為摩擦角。二、粉體流動性的評價與測定方法17休止角是粉體堆積層的自由斜面在靜止的平衡狀態(tài)下，與水平面所形成的夾角。用?表示，?越小流動性越好?可視為粉體的“粘度”常用的測定方法：注入法排出法傾斜角法1、休止角（安息角）(?ang

6、leofrepose)<<18休止角的測定方法rh將粉體注入到某一有限直徑的圓盤中心上，直到粉體堆積層斜邊的物料沿圓盤邊緣自動流出為止，停止注入，測定休止角θ。tan?=h/r19崩塌角：測定休止角后，將重物至某定高處自由落下，使料堆產生振動，此時形成的錐角。差角：休止角－崩塌角對于細顆粒，安息角與粉體從容器流出的速度、容器的提升速度、轉筒的旋轉速度有關。安息角不是細顆粒的基本物性幾點討論：球形顆粒：a=23～28°，流動性好。規(guī)則顆粒：a≈30°，流動性較好。不規(guī)則顆粒：a≈35°，流動性一般。極不規(guī)則顆粒：a＞40°，流動性差。2021影響休止角

7、的因素（1）顆粒的形狀，粒子越接近于球形，其休止角越?。?）顆粒的大?。?）粉體的填充狀態(tài)對于不同粉體，空隙率越大，填充越困難，休止角越大對于同種粉體，空隙率越小，休止角越大（接觸點增多）（4）振動（5）粉料中通入壓縮空氣時，休止角顯著地減小22是將物料加入漏斗中，測量全部物料流出所需的時間，即為流出速度。粉體流動性差時可加入100μm的玻璃球助流。流出速度越大，粉體流動性越好。2、流出速度(flowvelocity)23流出速度的測定M：流出粉體的總質量S：粉體比表面積R：粗糙度系數(shù)S0：小孔面積241.增大粒子大小對于粘附性的粉狀粒子進行造粒，以

8、減少粒子間的接觸點數(shù)，降低粒子間的附著力、凝聚力。2.粒子形態(tài)及表面粗糙度球形粒子的光滑表面，能減少接觸點數(shù)