第十七课 粉体与粉体加工技术入门(1)

(a)频率分布曲线
(b)累积分布曲线
2、粉体的基本性质
一、粒度与粒度分布 激光粒度分布仪是目前最常用的粒度分布检测
设备，给出的粒度曲线由粒度分布矩形图（频率图 ）和累积筛下百分数组成。
激光粒度仪检测的粒度分布
2、粉体的基本性质
二、颗粒 形状与形 状系数
2、粉体的基本性质
二、颗粒形状与形状指数 （一）形状指数： 形状指数和形状系数不同，它和 具体的物理现象无关，只用数学表达式来描述颗粒 的外形。 1．球形度(degree of sphericility) 亦称真球度，表示 粒子接近球体的程度。 2．圆形度(degree of circularity) 表示粒子的投影面接 近于圆的程度。
2、粉体的基本性质
一、粒度与粒度分布 （二）平均粒度 超微细粉体制备的生产实践中所涉及到的往往并
非单个颗粒，而是包含不同粒径的若干颗粒的集合体， 即颗粒群。
对其大小的描述，通常用统计平均粒度，如长度 平均径、长度表面积平均径、长度体积平均径、表面 体积平均径、表面积平均径、体积平均径等概念。
2、粉体的基本性质
3 ．粗糙度P：颗粒的实际表面积与把颗粒外观看成
光滑时的表面积之比，实际应用过程中，通常用吸 附法测得的比表面积作为颗粒的实际表面积。
2、粉体的基本性质
三、比表面积 比表面积是指单位体积或质量物体的表面积。
颗粒的表面积包括内表面积和外表面积两部分。外 表面积是指颗粒轮廓所包括的表面积，它由颗粒的 尺寸、表面形貌、粗糙度等因素决定。内表面积是 指颗粒内部孔隙、裂纹、微孔等的表面积。
1、休止角：休止角越小，说明摩擦力越小，流动性越好。 2、流出速度：是将物料加入漏斗中，用全部物料流出所需
的时间来描述。
3、压缩度：将一定量的粉体轻轻装入量筒后测量最初松体 积，采用轻敲法使粉体处于最紧状态，测量最终的体积， 计算最松密度ρ0与最紧密度ρf。
2、粉体的基本性质
颗粒堆积状态与流动性之间的相关性示意图
1、体积比表面积：单位体积物体所具有的表 面积称为体积比表面积，用Sv表示。
2、质量比表面积：单位质量物体所具有的表 面积称为质量比表面积，用Sw表示。
2、粉体的基本性质
四、粉体的密度与空隙率 粉体的密度系指单位体积粉体的质量。
1．真密度(true density)ρt 是指粉体质量除以不包括颗粒内外空 隙的体积(真体积Vt)求得的密度。
2、粉体的基本性质
一、粒度与粒度分布 1.矩形图
由各粒度区间所对应的频率分布的测试分析数 据绘制的粒度分布图，每个矩形的面积表示相应粒 度级别所占的重量百分数。
2、粉体的基本性质
一、粒度与粒度分布
2. 粒度分布曲线
若将粉体视为由连续粒度的颗粒组成，则当粒度 的测量区间Dp足够小时，矩形宽度足够窄。从微分 角度看， Dp →0时，矩形图就变为粒度频率分布曲 线。对频率分布函数积分，可得整个粒度区间内任 意粒度的累积筛下（上）百分数，即累积分布曲线
10 6
10 9
电子
分子
乳胶球 沙子
石块
月亮
太阳
太阳可容1054个纳米颗粒： 离Googol（10100）还差得很远呢！
•一个 100 nm 颗粒与足球相比, 等于足球与月亮之比
1、粉体的基本概念
粉体世界中对微观颗粒大小的认识
10-9 (nm)
10-8
10-7
病毒
烟雾 烟雾 碳黑
涂料
10-6
10-5
一、粒度与粒度分布 （三）粒度分布
粒度分布是以粒群为对象，表示该粒群中所有 颗粒在一定粒度范围内的分布特征，反应了各种颗 粒大小及对应的数量关系。
粒度分布的表示方法有列表法和图示法两种。 列表法的特点是量化特征突出，但变化趋势规律不 是很直观；图示法是描述粉体粒度分布的重要方法 之一，在生产和科研中应用十分广泛。常用矩形图 和粒度分布曲线表示粉体的粒度分布特征。
2、粉体的基本性质
粉体的空隙率 空隙率 (porosity)是指颗粒体中的空隙占整个粉体体积（也称
表观体积）的百分比，也称容积率或容积分数，随颗粒的 形状、粒度、粒度组成、表面粗糙度等因素而发生变化。 空隙率的测定方法还有压汞法、气体吸附法等。
2、粉体的基本性质
五、粉体的流动性
粉体的流动性(flowability)与粒子的形状、大小、表面状态、 密度、空隙率等有关，加上颗粒之间的内摩擦力和粘附 力等的复杂关系。
第七章 新材料
粉体与粉体加工技术
目录
1、粉体的基本概念 2、粉体的基本性质 3、基本加工方法 4、粉体技术发展的思考
1、粉体的基本概念
粉体是无数个相对微小的颗粒集合体的总称， 颗粒是构成粉体的最小单元。
粉体物料的细度、粒度分布、颗粒形状、表面状 态直接关系到粉体产品的质量、成本和市场。
粉体颗粒的量变将导致粉体特性的突变，给粉
2．堆积密度也称松散密度或松装密度，是指粉体在特定的容 器中处于自然充满状态下的密度。该指标对存储容器和包 装袋的设计很重要。空隙率越大，堆积密度越小，反之亦 然。
3．振实密度是指粉体装填在特定容器中，通过对容器进行振 动，尽量减少粉体中的空隙，从而使粉体处于紧密填充状 态后的密度，通过测量振实密度可以了解粉体的流动性和 空隙率等。
10-4
粘土
(mm)
泥浆 水泥
云雾
飞灰
肥料，石灰石
细菌
矿石
10-3
10-2
(mm)
沙子
石子
雨滴
6
2、粉体的基本性质
一、粒度与粒度分布
（一）粒度
粒度是指一个颗粒的大小，对于规则的球形颗 粒，用“直径”来精确描述其大小。对绝大多数非 球形颗粒，通常用“粒径，即颗粒大小的一因次尺 寸”表示颗粒大小。
同一颗粒，在不同的物理意义下，由于测量的 方法的不同，所得到的粒径值当然也不同，如：在 显微镜下观察到的是颗粒在与视线垂直的平面上的 尺寸，筛分所得到的粒径是筛孔尺寸，沉降所得到 的是某种沉降特性相同的球形颗粒径，等等。
体材料和相关产品带来许多新性能。
1、粉体的基本概念
粉体作为固体材料的特殊形式广泛存在于 自然界、工业生产与人们日常生活中。只要用 心观察，涉及到粉状物料加工的工艺遍及国民 经济的各个领域。
1、粉体的基本概念
世间的所有物质都是粉体颗粒！
10 -15 10 -12
-9 10
10 -6
10 质
六、粘附性与凝聚性