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1、第六章粒度分析及測量一、粒度的概念顆粒顆粒是具有一定尺寸和形狀的微小的物體,是組成粉體的基本單元。它宏觀很小,但微觀卻包含大量的分子、原子。粒度粒度是顆粒在空間范圍所占據(jù)大小的線性尺度。顆粒群是指含有許多顆粒的粉末或分散體系中的分散相。第一節(jié)概述顆粒顆粒群直徑D直徑D、高度H?粒度二、粒度分布是指顆粒群以一定的粒度范圍按大小順序分為若干級別(粒級),各級別粒子占顆粒群總量的百分?jǐn)?shù)。通常采用簡單的表格、繪圖、函數(shù)形勢表示粒度的分布。表格法:用列表的方式表示粒徑所對應(yīng)的百分比含量。通常有區(qū)間分布和累計分布。
2、圖形法:用直方圖和曲線等圖形方式表示粒度分布的方法。直方圖直方圖是最常用的粒度組分圖件,它是由一系列相鄰的長方塊構(gòu)成的。各長方形的底邊可等長,也可不等長。其長度代表粒度區(qū)間;長方形的高代表每種粒度區(qū)間占顆??偭堪俜直?。過去橫坐標(biāo)一般用對數(shù)標(biāo)度,現(xiàn)在應(yīng)用更廣的是φ值標(biāo)度和顆粒的粒徑;縱坐標(biāo)是算數(shù)百分坐標(biāo)。這種圖的優(yōu)點是能一目了然地表現(xiàn)出樣品的粒度變化和各粒級的百分含量。2.頻率曲線將直方圖上各方塊的頂邊中點連接起來,繪制成一條圓滑曲線,這就是頻率曲線圖。與直方圖類似,頻率曲線也表示了樣品的粒度分布。因頻率
3、曲線圖形簡單、直觀,因此應(yīng)用的更廣。通常把直方圖中突出于周圍方塊之上的高方塊或頻率曲線中的高點稱作峰(亦稱眾數(shù),mode)。如果樣品中只有一個峰,叫作單峰;若有兩個或兩個以上的峰則為雙峰或多峰。3篩下累積:按粒徑從小到大進行累積。所得到的累積分布表示小于某一粒徑的顆粒數(shù)(或顆粒質(zhì)量)的百分?jǐn)?shù).篩上累積:從大到小進行累積。所得到的累積分布表示大于某一粒徑的顆粒數(shù)(或顆粒質(zhì)量)的百分?jǐn)?shù)。篩下累積三、粒度參數(shù)粒度參數(shù)是以一定的數(shù)值定量地表示物質(zhì)的粒度特征。常用的粒度參數(shù)包括:平均粒度、分選系數(shù)、偏度、峰度。1
4、、平均粒徑(Mz)和中值(Md)(1)中值(Md):是指累積曲線上顆粒含量為50%處對應(yīng)的粒徑,用毫米(或φ值)表示。中值的含意是指它在粒度上居于樣品的中央,有一半重量的顆粒大于它,另有一半小于它。(2)平均粒徑(Mz):φ16、φ50和φ84分別代表累積曲線上百分含量為16%、50%、84%三處的粒徑(φ值)。平均粒徑和中值的意義:代表粒度分布的集中趨勢,即物質(zhì)的粒度一般是趨向于圍繞著一個平均的數(shù)值分布,這個數(shù)值就是平均粒徑或中值或眾數(shù)。2、標(biāo)準(zhǔn)偏差和分選系數(shù):標(biāo)準(zhǔn)偏差和分選系數(shù)是用來表示顆粒大小均勻
5、程度的參數(shù)。(1)分選系數(shù)(SO):式中P25和P75分別代表累積曲線上顆粒含量25%和75%處所對應(yīng)的顆粒直徑。當(dāng)顆粒分選很好時,P25和P75兩值很靠近,所以SO值就接近于1;相反,SO值越大則說明分選性越差。根據(jù)SO值可以劃分分選等級:SO=1~2.5,分選好;SO=2.5~4.0,分選中等;SO>4.0,分選差。(2)標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ1)用標(biāo)準(zhǔn)偏差確定的六個分選級別:σ1<0.35,分選極好;σ1=0.35~0.50,分選好;σ1=0.50~0.71,分選較好;σ1=0.71~1.00,分選中等;σ
6、1=1.00~2.00,分選較差;σ1=2.00~4.00,分選差;σ1>4.00,分選極差。3、偏度(SK1)偏度是用來表示頻率曲線對稱性的參數(shù),實質(zhì)上反映粒度分布的不對稱程度的。頻率曲線按其對稱形態(tài)特征可分為三類:(1)正態(tài):峰兩側(cè)粗細(xì)粒徑的百分比含量互相對應(yīng)地減少,形成以峰為對稱軸的對稱曲線。此時中值、平均粒徑和眾數(shù)三者為同一數(shù)值,說明樣品分選好。SK1=0(2)正偏態(tài):曲線形態(tài)不對稱,峰偏向粗粒度一側(cè),細(xì)粒一側(cè)有一低的尾部,說明樣品以粗組分為主,分選性變差。SK1>0(3)負(fù)偏態(tài):曲線形態(tài)不對稱
7、,峰偏向細(xì)粒度一側(cè),粗粒一側(cè)有一低的尾部,說明樣品以細(xì)組分為主,分選性變差。SK1<0。偏度的分級:SK1=-1~-0.3,很負(fù)偏;SK1=-0.3~-0.1,負(fù)偏;SK1=-0.1~+0.1,近對稱;SK1=+0.1~+0.3,正偏;SK1=+0.3~+1,很正偏;4、峰度(KG):峰度是用來衡量粒度頻率曲線尖銳程度的參數(shù)。峰度值一般是用頻率曲線尾部展開度與中部展開度之比來表示的,其公式為:在對稱正態(tài)曲線中,φ95與φ5之間粒度間距(尾部展開度)是φ75與φ25之間粒度間距(中部展開度)的2.44倍,
8、因此正態(tài)粒度分布的KG=1。是和正態(tài)頻率曲線相比時,曲線的尖銳或鈍圓程度峰值的等級界限:值越大峰越尖,越小越平KG<0.67,很平坦;KG=0.67~0.90,平坦;KG=0.90~1.11,中等(正態(tài));KG=1.11~1.56,尖銳;KG=1.56~3.00,很尖銳;KG>3.00,非常尖銳。第二節(jié)粒度測試一、粒度測試的方法1. 篩分法篩分分析法是讓試樣通過一系列不同篩孔的標(biāo)準(zhǔn)篩或非標(biāo)準(zhǔn)篩,將其分離成若干個粒級。分別稱重,求得以質(zhì)量百分