粉體顆粒的物性

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1、1粉體顆粒的物性1.1顆粒的尺寸與尺寸分布1.2顆粒的形狀1.3顆粒的阻力系數(shù)與自由沉降1.4粉體間的作用力1.5粉體顆粒的團(tuán)聚性顆粒（＞100μm）粉體（1～100μm）超細(xì)粉體（0.1～1μm）納米粉體（＜0.1μm）粉粒體角狀針狀樹枝狀纖維狀片狀粒狀球狀不規(guī)則狀粉體形狀如何描述粉體顆粒的大小粉體的粒子學(xué)特性包括粉體粒徑、粒徑分布、粒子形狀、密度、流動性、堆積密度、比表面積等。1.1顆粒的尺寸與尺寸分布1.1.1顆粒尺寸徑1.1.2顆粒的尺寸分布1.1.3平均顆粒尺寸1.1.4顆粒的密度1.1.5粒度分布的測試粉體的粒度（particlesize）由于細(xì)

2、顆粒的團(tuán)聚作用，粉體一般是大量顆粒的聚合體。習(xí)慣上也把聚合體稱為顆粒。按ISO3252定義，晶粒（A）、顆粒（B）、聚合體（C）的區(qū)別如右圖所示。顆粒大小和形狀表征材料的機(jī)械、物理和化學(xué)性質(zhì)描述了組成材料的物質(zhì)組態(tài)的基本特性，當(dāng)物質(zhì)被“分割”成為粉體之后，上述三類性質(zhì)則不能全面描述材料的性質(zhì)，必須對粉體材料的組成單元——顆粒，進(jìn)行詳細(xì)描述。顆粒的大小和形狀是粉體材料最重要的物性特性表征量。顆粒大小和形狀表征直徑D直徑D、高度H？顆粒的大小單個顆粒的大小顆粒的大小是顆粒最基本的幾何參數(shù)。1.1.1粒徑在表示顆粒大小時還常常使用“粒度”這一術(shù)語。它通常是指顆粒大

3、小、粗細(xì)的程度。“粒徑”具有長度的量綱，而“粒度”則是用其他的單位，如泰勒篩的“目”。不過，實(shí)際運(yùn)用時對二者不加區(qū)別，只是習(xí)慣上用“粒徑”表示大小，用“粒度”表示顆粒大小的分布。球形、正方形一個尺寸描述不規(guī)則形狀測定某些與大小有關(guān)的性質(zhì)規(guī)則形狀用代表性尺寸（多個）人為規(guī)定了一些所謂尺寸的表征方法三軸徑用體積最小的、顆粒的外接長方體的長、寬、高（或厚）來定義顆粒的大小時，長l、寬b、高（或厚）t就稱為三軸徑。三軸徑通常用顯微鏡測量，這是所觀察到的顆粒是處于穩(wěn)定狀態(tài)（顆粒以最大穩(wěn)定度，其重心最低）下的平面投影。當(dāng)量粒徑在實(shí)際的生產(chǎn)工藝過程中，測量粉體顆粒的粒徑往

4、往是為了某種工藝的需要，或與粉體的用途有關(guān)，因此，可以將形狀不規(guī)則的顆粒與球形顆粒相比較，換算成具有長度量綱的數(shù)值，這樣求得的粒徑稱為當(dāng)量粒徑。等效粒徑斯托克斯徑是一種名義上的粒徑，雖然具有長度的量綱，但卻不是表示幾何意義上的大小，只是表示顆粒的沉降速度這一物理意義的大小，這類粒徑有時又稱為“等效粒徑”。1.1.1粒徑定向粒徑沿一定方向的顆粒的一維尺度注意即使對于同樣的顆粒，如果測定粒徑的原理和方法不同，那么所使用的粒徑的含義和數(shù)值就應(yīng)當(dāng)不同，用沉降法所測得的粒徑的含義和數(shù)值也就不同。例如，對于通過粉碎而制成的粉體，用沉降法所測得的粒徑是透氣法的數(shù)倍，使用粒

5、徑的數(shù)據(jù)時，要求附加說明測定方法。顆粒的三軸徑ltb三軸徑的計(jì)算式及物理意義與外接長方體等表面積的正方體的邊長8與外接長方體等比表面積的正方體的邊長3/（1/l+1/b+1/t）三軸調(diào)和平均徑7與外接長方體等體積的正方體的邊長三軸幾何平均徑6平均投影的幾何平均值，更接近于度量顆粒的投影面積二軸幾何平均徑5算術(shù)平均值，厚度t難以測定（l+b+t）/3三軸算術(shù)平均值4平均投影的算術(shù)平均值，反映顆粒投影的基本大?。╨+b）/2二軸算術(shù)平均值3通常t

6、克斯徑（有效徑）6與顆粒的體積相等的球的直徑體積當(dāng)量徑3與顆粒的外表面積相等的球的直徑表面積當(dāng)量徑2與顆粒的投影面積相等的圓的直徑投影面積當(dāng)量徑1與顆粒在流體中的沉降速度相等的球的直徑等沉降速度當(dāng)量徑5與顆粒的比表面積相等的球的直徑比表面積當(dāng)量徑4計(jì)算公式定義名稱序號物理學(xué)角度幾何學(xué)角度沿一定方向的顆粒的一維尺度。定向徑包括三種定向徑S1S2定向最大徑Martin徑Feret徑對于一個顆粒，隨方向而異，定向徑可取其所有方向的平均值；對取向隨機(jī)的顆粒群，可沿一個方向測定。粉體的粒徑具有統(tǒng)計(jì)特征，而不是對單個顆粒的尺寸。所以，一般將顆粒的平均大小稱為粒度。習(xí)慣上

7、可將粒徑和粒度二詞通用。顆粒的大小用其在空間范圍所占據(jù)的線性尺寸表示。球性顆粒的直徑就是粒徑（particlediameter）。非球形顆粒的粒徑則用球體、立方體或長方體的尺寸表示。其中用球體的直徑表示不規(guī)則顆粒的粒徑應(yīng)用得最普遍，稱為當(dāng)量直徑或相當(dāng)徑（equivalentdiameter）?？偨Y(jié)粒徑的統(tǒng)計(jì)特征粒徑的表示方法粉體的描述最直接的方法是將顆粒的組成情況表達(dá)出來——粒度組成。粉體的粒度分布嚴(yán)格地說都是不連續(xù)的，但大多數(shù)粉體的粒度分布可以認(rèn)為是連續(xù)的。粒度組成——對粉體取樣實(shí)際測定。測量方法：將連續(xù)的粒度分布范圍分成多個離散的粒級，測出各粒級中顆粒個

8、數(shù)或質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。？如何表征多分散系統(tǒng)的尺寸尺寸分布的