粉体表征方法.
球形粉体材料的表征方法与分析
球形粉体材料的表征方法与分析引言：球形粉体材料广泛应用于许多行业，如电子、化工、医疗和能源等。
了解和掌握球形粉体材料的特性对于优化工艺和改进产品品质至关重要。
本文将介绍球形粉体材料的表征方法与分析，包括粒径分布、形状分析、表面特性和结构分析等方面。
一、粒径分布分析粒径是球形粉体材料的重要特性之一，它会直接影响材料的流动性、堆积密度和孔隙率等性能。
常用的粒径分布分析方法包括激光粒度仪、电子显微镜和动态光散射等技术。
其中，激光粒度仪可以快速、准确地测量材料的粒径分布，并提供粒径的平均值、标准差和累积百分比等信息。
电子显微镜可以观察并测量粒径的形状和分布情况。
动态光散射则可以研究粒子在溶液中的运动行为，进而得出粒径信息。
二、形状分析除了粒径，球形粉体材料的形状也是需要关注的重要指标。
形状特征会直接影响材料的流动性、储存性和加工性能。
常用的形状分析方法有显微照片分析、电子显微镜和成像软件等。
显微照片分析可以直观地观察和比较不同样品的形状特征。
电子显微镜可以提供更高分辨率的形状图像，并通过成像软件对形状进行进一步分析，如圆度、椭圆度、角度和面积等参数。
三、表面特性分析球形粉体材料的表面特性对于与其他物质的相互作用具有重要影响。
主要的表面特性包括比表面积、孔隙率、吸附性能和表面形貌等。
比表面积可以通过比表面积分析仪进行测量，它能够提供样品的比表面积和孔隙体积等参数。
吸附性能可以通过比色法、质谱分析和化学吸附等方法进行评估，以确定材料与其他物质的亲和性。
表面形貌可以通过扫描电子显微镜进行观察和分析，以了解样品表面的纹理和形貌特征。
四、结构分析球形粉体材料的结构信息对于了解其物理、化学性质以及相变行为具有重要意义。
常用的结构分析方法包括X射线衍射、核磁共振和透射电子显微镜等技术。
X 射线衍射可以提供材料晶体结构的信息，以确定晶体的型号和晶格常数。
核磁共振可以研究材料分子之间的相互作用，了解其结构和动力学性质。
透射电子显微镜可以提供更高分辨率的结构图像，帮助研究者观察和分析材料的微观结构。
陶瓷粉体基础表征
高温陶瓷材料在高温环境下表现出良 好的抗氧化性、抗蠕变性和高温强度， 使其成为高温环境下应用的理想材料。
高温陶瓷材料的制备通常需要经过复 杂的合成和烧结过程，以确保其具有 优良的力学性能、化学稳定性和高温 稳定性。
电子陶瓷材料
电子陶瓷材料是指具有优良电性 能的陶瓷材料，广泛应用于电子 元器件、集成电路、传感器等领
针对不同应用领域，研究具有 特定性能需求的陶瓷粉体，拓 展其在能源、环境、生物医学 等领域的应用。
加强跨学科合作，将陶瓷粉体 科学与材料科学、物理学、化 学等学科进行有机结合，推动 陶瓷粉体科学的发展。
感谢您的观看
THANKS
多孔陶瓷材料的孔径、孔隙率、比表面积等参数对其性能和应用具有重要影响，需 要根据具体应用需求进行优化设计。
06 结论与展望
研究结论
陶瓷粉体的形貌、粒径、化学 组成等基础性质对陶瓷材料的
性能具有重要影响。
通过先进的表征技术，如X射线 衍射、扫描电子显微镜、透射 电子显微镜等，可以深入了解 陶瓷粉体的结构和性质。
总结词
液相法是一种通过溶液中的化学反应来制备陶瓷粉体的方法。
详细描述
液相法通常是将原料溶解在溶剂中，然后通过控制溶液的浓度、温度和pH值等参数，使原料在溶液中 发生化学反应并析出晶体，最终得到所需的陶瓷粉体。该方法制备的粉体具有较窄的粒度分布和较好 的形貌控制，但制备过程中需要去除溶剂并进行高温煅烧，成本较高且易引入杂质。
详细描述
扫描电子显微镜利用电子束扫描陶瓷 粉体表面，通过收集和分析二次电子、 背散射电子等信号，形成高分辨率的 图像，能够观察陶瓷粉体的形貌和粒 度分布。
透射电子显微镜观察
总结词
透射电子显微镜观察可以观察陶瓷粉体的内 部结构和晶体生长情况。
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
2 、粉体粒度表征
一、颗粒粒度的表示方法；
单颗粒 颗粒群
二、颗粒形状分析；
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
2.1单颗粒粒度表示方法
直径D 直径D、高度H
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
？
人为规定了一些所谓尺寸的表征方法
三轴径 统计平均径——定向径 当量径 其他；
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
三轴径—长形颗粒
类型 名称
计算方法
算术 二轴平均径 平均 三轴平均径 径
(l+b)/2 (l+b+h)/3
几何 平均 径
表面积平均径 (lb)1/2
体积平均径 (lbh)1/3
调和平均径
（比表面积平 均径）
3(1/l+13/b+1/h)-1
筛分直径dA ； 斯托克斯（Stokes）直径dst ； 阻力直径dd ； 自由沉降直径df ；
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
最长直径
最短直径
颗粒大小
等效重量直径
等体积当量径
等效沉降速率直径 筛分直径
等表面积当量径
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
• 因此，除球体以外的任何形 状的颗粒并没有一个绝对的 粒径值，描述它的大小必须 要同时说明依据的规则和测 量的方法。
球体SV 6 立方体SV 6
粉体工程-第一讲粒度表征及粒度分布
一些规则几何体的形状系数
几何形状
球 形 (d)
圆 锥 形 (l=b=h=d)
圆 (l=b) h=d l=b h=0.5d l=b h=0.2d l=b h=0.1d
BiFeO3粉体的水热法制备与表征
BiFeO3粉体的水热法制备与表征BiFeO3是一种具有多功能性质的多铁性材料，其具有优良的铁磁、电场控制的铁电以及强铁电耦合效应等特性，被广泛应用于磁电存储、传感器、激光、超声波等领域。
水热法是一种简便易行的合成方法，通过调控反应条件可以得到不同形貌和性能的BiFeO3粉体。
本文将介绍BiFeO3粉体的水热法制备与表征的相关研究进展。
水热法是一种利用水的高温高压和溶剂的溶解能力来合成材料的方法。
其基本原理是在高温高压的条件下，通过控制反应物的浓度、pH值、反应温度和时间等参数，利用水的溶解能力来促使反应发生。
水热法制备BiFeO3粉体可以通过下面几种方法：1. 水热晶种法：首先制备一定量的BiFeO3晶种，然后将晶种和适量的反应物加入到水中，在特定条件下进行水热反应，最终得到BiFeO3粉体。
2. 水热氢氧化法：将铁盐和铋盐溶解在水中，加入一定量的氢氧化钠作为沉淀剂，经过水热反应生成氢氧化物沉淀，最后在高温条件下煅烧得到BiFeO3粉体。
3. 水热碳酸盐法：将碳酸铋和碳酸铁溶解在水中，调节pH值，然后进行水热反应，最后通过煅烧处理得到BiFeO3粉体。
二、水热法对BiFeO3粉体的形貌和性能影响的研究近年来，研究人员通过水热法合成BiFeO3粉体，并对其形貌和性能进行了详细研究。
研究结果表明，反应条件对BiFeO3粉体的形貌和性能具有显著的影响。
1. 反应温度：一般情况下，较高的反应温度有利于提高BiFeO3晶粒的尺寸和形貌的均匀性。
研究者发现，在较高的温度下，BiFeO3晶粒逐渐增大，且形貌更加均匀。
3. 反应物浓度：调节反应物浓度可以控制BiFeO3晶粒的尺寸和相对含量。
研究者发现，增加反应物浓度可以提高BiFeO3晶粒的尺寸，并且相对含量也会增加。
合成得到的BiFeO3粉体需要进行一系列的表征工作，以了解其结构、形貌和性能。
1. X射线衍射（XRD）：XRD是最常用的表征方法之一，可以通过分析离子晶体的衍射图谱来确定BiFeO3晶体的相组成、晶体结构和晶格参数。
粉体的表征
粉体的表征
组员名单：张梦帆 陈雨谷 罗毅 李经纬 陈垚旭
任永霞 赵晓慧 马新培 关晓娜 刘伟健
章节概要
物理特性表征 化学成分表征 晶体结构和相成分表征 表面形貌表征
粉体特性简介
粉体的重要特性可以分为四类：（1）物理特性，（2）化学成分，（3） 相成分，（4）表面特性。 粉体的这些特性对坯体的颗粒堆积均匀性和烧结过程中的微观结构变化 有很大的影响。
0.2-1
1-2
0.5-2
2-5
1-2
5-10
0.1-0.5
0.1-1
0.2-0.5
0.5-5
备注：AA=原子吸收；ICP-AE=电感耦合等离子 体发射；XRF=X射线荧光；XRD=X射线衍射； Z=原子序数
3. 晶体结构和相成分表征
晶体结构和相成分的分析与表征主要采用X射线衍射（XRD）这种方法。 XRD方法的主要依据是布拉格方程：2dsinθ = nλ 。 晶体结构的分析涉及晶体点阵常数（单个晶胞尺寸）和晶体结构模型（晶 体结构）的测定两部分，对粉体这种无规取向的样品，一般采用粉末衍射的 方法测定结构和晶格常数。 值得一提的是，对于相组成分析，XRD是独一无二的，因为其是能够提供 关于存在于固体中的晶体组分（或相）的定性和定量信息的唯一分析方法。 例如，该技术能够确定两相混合物中ZnO和Al2O3的百分比，而其他分析方法 只能够给出混合物中Zn，Al和O的元素百分比。
多个多晶一次颗粒组成的团聚体示意图
（4）二次颗粒：大的团聚体（尺寸约为100-1000 微米）； （5）絮凝团聚体：悬浮液中的沉淀状颗粒族； （6）胶体：液相中含有细微不同的相的系统； （7）骨料：混合物中的粗大颗粒，一般还含有细小颗粒作为粘合剂。 颗粒种类 尺寸范围 粉体 1 nm-1 μm 胶粒 1 μm-100μm 粗颗粒 100 μm-1 mm 二次颗粒 骨料 >1 mm
BiFeO3粉体的水热法制备与表征
BiFeO3粉体的水热法制备与表征BiFeO3是一种具有多种优异性能的多铁材料，广泛应用于磁存储、传感器、光电器件等领域。
水热法是一种简单有效的制备方法。
本文将介绍BiFeO3粉体的水热法制备与表征过程。
制备BiFeO3粉体的原料包括Bi(NO3)3·5H2O和Fe(NO3)2·9H2O。
将两种盐按照化学计量比例混合，并加入适量的去离子水进行溶解。
将溶液转移到密封容器中。
然后，将密封容器放入高温高压水热实验装置中。
在一定的温度和压力条件下进行水热反应。
一般来说，反应温度为180-220℃，反应时间为12-48小时。
水热反应完成后，将制得的沉淀物离心分离，并用去离子水洗涤。
然后，将洗涤后的样品在空气中干燥。
将干燥的样品进行煅烧处理，一般温度为600-800℃，时间为2-5小时。
煅烧处理的目的是提高BiFeO3的结晶度和纯度。
接下来，对制备得到的BiFeO3粉体进行表征。
常用的表征方法包括X射线衍射分析（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。
利用XRD对样品的结晶性进行分析。
XRD分析可以确定样品的晶相结构和晶格常数。
通过与标准晶体卡片进行比对，可以确定BiFeO3的相纯度。
然后，使用SEM观察样品的形貌。
SEM图像可以获得样品的表面形貌和粒径分布情况。
正常情况下，BiFeO3颗粒呈现出均匀致密的结构。
利用TEM对样品的微观结构进行观察。
TEM图像可以获得样品的晶体结构和颗粒的形状。
通过高分辨率TEM，还可以观察到样品的晶格缺陷等信息。
通过以上的水热法制备与表征方法，可以得到高质量的BiFeO3粉体样品。
这些样品可以用于进一步的物性测试和应用研究。
《粉体科学与工程基础》粉末的性能与表征
《粉体科学与工程基础》粉末的性能与表征一、研究背景粉末的性能对粉体的各种现象、材料的性能、以及相关的应用都有着很大的影响。
而粉末的性能包括：几何性能(粒度、比表面、孔径和形状等)；化学性能(化学成分、纯度、氧含量等)；粉体的力学特性(松装密度、流动性、成形性、压缩性、堆积角和剪切角等)；粉末的物理性能和表面特性(真密度、光泽、吸波性、表面活性;电位和磁性等)。
其中气力输送也是对粉末性能的重要应用之一。
气力输送过程中物料性能是确定输送特性的重要因素,因此,粉料气力输送技术的实现要以对粉料的性能研究为基础。
对影响气力输送的粉体基本性能及其相关参数做了较全面分析,其中粒子尺寸、粒径分布、形状是影响粉料是否可适用于气力输送的关键参数,其它特性都与这三种特性相关联。
因此通过对粉体基本性能的研究及其在气力输送中所表现出来的流动特性,建立粉体性能与气力输送特性参数的关系,对气力输送技术的进一步发展,更好地发挥该技术的优越性,具有十分重要的意义。
二、研究现状粒体性能包括粒子的尺寸、粒度分布、密度、形状、硬度、孔隙率、透气性等,其中粒子尺寸、粒径分布、形状是影响粉料是否可适用于浓相气力输送的关键参数。
2.1 粒子尺寸粒径又称为粒度,是用来表示粉体颗粒尺寸大小的几何参数,它是粉体诸性质中最重要和最基本的。
粒径的定义和表示方法由于颗粒的形状、大小和组成的不同而不同,同时又与颗粒的形成过程、测试方法和工业用途有密切联系[3]。
通常将粒径分为单个颗粒的单一粒径和颗粒群体的平均粒径。
如果粒子是球形的可直接使用其直径作粒径,但实际颗粒的形状都是不规则的,所以要引入当量直径,即把颗粒看成一个相当的球,将该球体的直径作为颗粒的粒径,由于相当的物理量不同,就有不同的粒径,一般可分为:等体积球当量径d v、等表面积球当量径d s、等比表面积球当量径d sv、等投影周长圆当量径d L、等投影面积球当量径d a、等沉降速度球当量径,又称为斯托克斯径d St。
粉体材料科学与工程专业
粉体材料科学与工程专业粉体材料科学与工程专业是一门涉及粉体材料制备、表征、加工及应用的综合性学科，其研究范围涉及金属、陶瓷、高分子等各类粉体材料。
粉体材料是一种颗粒度在纳米至毫米级之间的材料，具有特殊的物理、化学和力学性能，因此在许多领域具有广泛的应用前景。
本文将从粉体材料的制备、表征、加工及应用等方面进行介绍。
首先，粉体材料的制备是该专业的重要研究内容之一。
粉体材料的制备方法主要包括化学合成、物理方法和机械方法。
化学合成是指通过溶胶凝胶法、溶剂热法等化学反应来合成粉体材料，物理方法包括气相法、溶剂法等，而机械方法则是指通过机械力对原料进行研磨、压制等方式来得到粉体材料。
不同的制备方法将直接影响到粉体材料的形貌、结构和性能，因此在制备过程中需要对原料、工艺参数等进行精确控制。
其次，粉体材料的表征是为了了解其物理、化学和力学性能而进行的重要工作。
常用的表征方法包括X射线衍射、扫描电镜、透射电镜、热分析等。
通过这些表征方法可以得到粉体材料的晶体结构、表面形貌、热稳定性等信息，为后续的加工和应用提供重要的参考数据。
再次，粉体材料的加工是将其制备成各种成型件或制品的过程。
常用的加工方法包括压制、注射成型、烧结等。
在加工过程中需要考虑原料的成型性能、烧结工艺参数等因素，以确保最终制品具有良好的物理和力学性能。
最后，粉体材料在工程中的应用包括制备金属陶瓷复合材料、催化剂、纳米材料等。
这些材料在汽车、航空航天、电子等领域具有重要的应用价值，因此粉体材料科学与工程专业的毕业生在就业市场上有着广阔的发展前景。
总之，粉体材料科学与工程专业涉及的内容广泛，研究领域涵盖了材料的制备、表征、加工及应用等方面。
随着科技的不断发展，粉体材料在新能源、环保、生物医药等领域的应用前景将更加广阔，因此该专业的学习和研究具有重要的意义。
希望本文的介绍能够为对粉体材料科学与工程感兴趣的同学提供一些参考和帮助。
粉体学测定标准-概述说明以及解释
粉体学测定标准-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述：粉体学是研究颗粒物料的性质、结构和行为的学科，广泛应用于材料科学、化学工程、制药、食品加工等领域。
粉体学测定标准是对粉体性质进行准确、可靠、标准化测试的方法和规范，对于确保产品质量、促进技术发展、提高生产效率具有重要作用。
本文将介绍粉体学的概念、测定方法以及测定标准的重要性，旨在帮助读者更深入了解粉体学领域的相关知识，并为相关研究和应用提供参考依据。
通过对粉体学测定标准的研究和应用，可以更好地推动粉体学相关领域的发展，促进产业升级和技术创新。
1.2 文章结构文章结构部分主要是介绍本文的组织框架和各部分的内容。
本文按照以下结构展开：1. 引言：概述粉体学测定标准的重要性和必要性，介绍本文的目的。
2. 正文：2.1 粉体学概念：介绍粉体学的基本概念和特点。
2.2 粉体学测定方法：介绍常见的粉体学测定方法及其原理。
2.3 测定标准的重要性：探讨制定粉体学测定标准的必要性和作用。
3. 结论：3.1 总结：对本文内容进行总结和概括。
3.2 应用前景：展示粉体学测定标准在实际应用中的潜力和价值。
3.3 展望：展望未来粉体学测定标准的发展方向和可能的应用领域。
通过以上结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和逻辑思路，有助于更好地理解和吸收文章的信息。
1.3 目的本文的目的是探讨粉体学测定标准的重要性，通过对粉体学概念、测定方法以及标准的分析和解释，强调标准在粉体学领域中的作用和意义。
同时，希望能够引起人们对粉体学测定标准的重视，加强对相关标准的遵循和执行，以确保粉体学研究和应用的准确性和可靠性。
在不断推动粉体学领域的发展的同时，也为粉体学研究者和从业者提供一个参考和指导，促进相关领域的交流与合作，推动整个行业的健康发展。
2.正文2.1 粉体学概念粉体学是一门研究粉体特性及其相关技术的学科，它主要关注微米至纳米米级尺度的颗粒体系。
粉体是指由颗粒状固体微粒组成的物质，通常在工业中以粉末的形式存在。
粉体表征和制备技术
溶胶-凝胶法制备纳米材料
溶胶-凝胶法
通过溶胶的形成和凝胶的固化过 程，制备出具有纳米结构的材料。
制备过程
将原料在溶剂中溶解形成溶胶，然 后通过加热、蒸发等手段使溶胶转 变为凝胶，最后经过干燥、煅烧等 处理得到纳米材料。
应用
用于制备陶瓷、玻璃、纳米复合材 料等，具有纯度高、均匀性好、可 控制备等优点。
分析颗粒形状
不同形状的颗粒在液体中 的沉降行为不同，因此可 以通过沉降法分析颗粒的 形状。
确定粉体密度
结合颗粒粒径和沉降速度， 可以计算得到粉体的密度。
筛分法
分离不同粒径颗粒
通过不同孔径的筛网，可以将不同粒径的颗粒分离出来。
确定颗粒分布
将分离出来的不同粒径颗粒分别称重，可以得到颗粒的质量分布曲 线。
02
粉体表征方法
显微镜法
观察粉体颗粒形貌
通过显微镜可以直接观察粉体颗粒的形状、大小 和表面结构。
分析颗粒分布
利用显微镜的图像分析功能，可以统计不同粒径 颗粒的数量，进而得到颗粒分布曲线。
辅助其他表征手段
显微镜法可以与其他表征手段相结合，提供更全 面的粉体信息。
沉降法
01
02
03
测定颗粒粒径
通过测量颗粒在液体中的 沉降速度，可以间接得到 颗粒的粒径信息。
改善粉体的分散性、润湿性等。
表面物理改性
02
通过物理方法在粉体表面形成涂层或改变表面结构，以改善粉
体的耐磨性、耐候性等。
表面复合改性
03
综合运用化学和物理改性方法，对粉体表面进行多层次、多功
能的改性处理。
复合增强途径
颗粒增强
向基体材料中添加硬质颗粒，提高复合材料的强度和硬度。
粉体表征方法
• 一、粉体（Powder） • 通常是指由大量的固体颗粒及颗粒间的空隙所构成 的集合体。 • 组成粉体的最小单位或个体称为粉体颗粒。 • 二、粉体的物态特征： • • • • ①具有与液体相类似的流动性； ②具有与气体相类似的压缩性； ③具有固体的抗变形能力。 粉体粒子的物理性质主要有：粒子与粒度分布、粒子
沉降法粒度测定
• 颗粒在液体中的沉降状态示意图
沉降法测定颗粒粒度的条件：
• 颗粒形状应当接近于球形，并且完全被液 体润湿 • 颗粒在悬浮体系的沉降速度是缓慢而恒定 的，而且达到恒定速度的时间较短 • 颗粒在悬浮体系中的的布朗运动不会干扰 其沉降速度 • 颗粒间的相互作用不影响沉降过程
沉降法粒度测定
形态、比表面积等。
粒度测试的基本知识
• 1、颗粒：在一尺寸范围内具有特定形状的几何体。这 里所说的一尺寸一般在毫米到纳米之间，颗粒不仅指固 体颗粒，还有雾滴、油珠等液体颗粒。 • 2、粉体：由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。 • 3、粒度：颗粒的大小叫做颗粒的粒度。 • 4、粒度分布：用特定的仪器和方法反映出的不同粒径 颗粒占粉体总量的百分数。有区间分布和累计分布两种 形式。区间分布又称为微分分布或频率分布，它表示一 系列粒径区间中颗粒的百分含量。累计分布也叫积分分 布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。
粒度分析的种类和适用范围
光学显微镜 0.8-150μm 显微镜法 电子显微镜 <0.8 μm
传统法
筛分法(20-100000 μm) 沉降法(粗颗粒 电感应法 激光法 激光衍射法 激光散射法
新发展方法
光子相干光谱法（1nm-5μm） 电超声粒度分析法(5nm-100μm) 电子显微镜图像法 基于颗粒布朗运动的粒度测量 质谱法
【精品文章】超细粉体的表征技术简介
超细粉体的表征技术简介
现代材料科学在很大程度上依赖于对材料性能与其成分及显微组织关系的理解。
因此，对材料性能的各种测试技术，对材料组织从宏观到微观不同层次的表征技术构成了材料科学与工程的一个重要部分，也是联系材料设计与制造工艺直到获得具有满意使用性能的材料之间的桥梁。
超细粉体具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等特殊性能，以及传统材料不具备的诸多物理化学性能，如高化学活性、强吸附性、特殊催化性等，因而被广泛应用于医学、制造业、材料、通信、生物、环境、能源、食品等领域。
而超细粉体的表征主要包括以下几个方面：超细粉体的粒度分析（粒径、粒度分布），超细粉体的化学成分，形貌/结构分析（形状、表面、晶体结构等）等。
超细粉体的表征技术可以分为以下几种：
（1）定性分析：包括材料是由哪些元素组成、每种元素含量等；
（2）颗粒分析：包括颗粒形状、粒度、粒分布、颗粒结晶结构等；
（3）结构分析：包括晶态结构、物相组成、组分之间的界面、物相形态等；
（4）性能分析：包括物理性能分析（材料的电、磁、声、光和其他新性能的分析等）和化学性能分析（化学反应性、反应能力、在气体和其他介质中的化学性质等）。
1. 超细粉体粒度的表征方法
粉体颗粒的大小称为粒度。
由于颗粒形状通常很复杂难以用一个尺度来表示，所以常用等效粒度的概念，不同原理的粒度仪器依据不同颗粒的特。
BiFeO3粉体的水热法制备与表征
BiFeO3粉体的水热法制备与表征引言BiFeO3是一种具有优良性能和应用前景的多功能铁电材料，其在光催化、铁电存储器、传感器、电致变色器件等领域具有广泛的应用前景。
由于其制备方法简单、成本低廉且易于控制粒子形貌和尺寸，水热法成为制备BiFeO3粉体的热门方法之一。
本文旨在综述BiFeO3粉体的水热法制备及表征方法，以期为相关研究提供参考。
一、水热法制备BiFeO3粉体的方法水热法是将金属盐溶液在高温高压的条件下与氢氧化物或羟基化物反应生成固体产物的一种常用的合成方法。
水热法制备BiFeO3粉体一般采用Bi(NO3)3和Fe(NO3)3·9H2O作为原料，NaOH或NH3·H2O作为沉淀剂，通过控制温度、压力和反应时间，实现BiFeO3的合成。
通常的实验步骤如下：1. 按一定的摩尔比称取Bi(NO3)3和Fe(NO3)3·9H2O，并将其溶解于适量蒸馏水中，形成混合溶液。
2. 在搅拌的缓慢滴加NaOH或NH3·H2O溶液至混合溶液中，产生沉淀。
3. 转移混合物至高压釜中，加热至一定温度，在一定压力下反应一定时间。
4. 得到沉淀后，用蒸馏水洗涤并离心，最后将沉淀干燥得到BiFeO3粉体。
二、水热法制备BiFeO3粉体的影响因素水热法制备BiFeO3粉体的过程受到多种参数的影响，包括反应温度、压力、溶液浓度、沉淀剂用量等因素。
这些因素对BiFeO3粉体的形貌、尺寸和结晶度等性质具有重要影响。
一般来说，较高的温度和压力、较高的溶液浓度和适量的沉淀剂用量有利于得到较纯净、较均匀的BiFeO3粉体。
1. 反应温度在水热法制备BiFeO3粉体的过程中，反应温度是一个非常重要的参数。
适当的反应温度有利于沉淀颗粒的形貌和尺寸的控制，同时也会影响沉淀物的结晶度。
较高的温度可以加快反应速率，但如果反应温度过高，可能会导致颗粒过大或团聚，降低产物的分散性和比表面积。
2. 反应压力反应压力是水热法的另一个重要参数。
粉体表征方法
粉体密度的测定方法
• 1.真密度与颗粒粒度检测： • 常用的方法是用液体或气体将粉体置换的方法。 • （1）液浸法：采用加热或减压脱气法测定粉体所排开的液体体积 ，即为粉体的真体积。当测定颗粒密度时，方法相同，但采用的液 体不同，多采用水银或水。 • （2）压力比较法 常用于药品、食品等复杂有机物的测定。 • 2.松密度与振实密度的测定 • 将粉体装入容器中所测得的体积包括粉体真体积、粒子内空隙、 粒子间空隙等。测量容器的形状、大小、物料的装填速度及装填方 式等均影响粉体体积。不施加外力时所测得的密度为最松松密度， 施加外力而使粉体处于最紧充填状态下所测得的密度是振实密度.
粉体的定义
• 一、粉体（Powder） • 通常是指由大量的固体颗粒及颗粒间的空隙所构成 的集合体。 • 组成粉体的最小单位或个体称为粉体颗粒。 • 二、粉体的物态特征： • • • • ①具有与液体相类似的流动性； ②具有与气体相类似的压缩性； ③具有固体的抗变形能力。 粉体粒子的物理性质主要有：粒子与粒度分布、粒子
•
电阻法
• 根据颗粒在通过一个小微孔的瞬间，占据了小微孔中的 部分空间而排开了小微孔中的导电液体，使小微孔两端 的电阻发生变化的原理测试 粒度分布的。小孔两端的电 阻的大小与颗粒的体积成正比。当不同大小的粒径颗粒 连续通过小微孔时，小微孔的两端将连续产生不同大小 的电阻信号，通过计算机对 这些电阻信号进行处理就可 以得到粒度分布了。
粉体等效粒径
• 1）等效散射粒径：与实际被测颗粒具有相同散射效 果的球形颗粒的直径。激光粒度仪所测的粒径为等效散 射粒径。 2）等效沉速径：在相同条件下与实际颗粒沉降速度 相同的球的直径。沉降法所测的粒径为等效沉速径，又 叫Stokes径。 3）等效投影面积径：与实际颗粒投影面积相同的球 形颗粒的直径。显微镜法和图像法所测的粒径大多是等 效投影面积直径。
22粉体物性测定与表征
（2）粉体粒度及测定
1)筛分析法
2)光学显微镜法
3)透射电光透过法 6) 激光散射法
优缺点
1)筛分析法
设备： 震筛机
偏心振动式
圆周摇动 270-300/min
上下振动 140-160/min
筛网标准采用泰勒制 目数：筛网1英寸长度上的网孔数。 含义：-80+100
考虑到在气液固三相共存的体系中，气相含有液体的蒸气， 蒸气可能吸附到固体表面上，使固体表面能变化。若以 代表固体表面吸附层的表面压，结合润湿方程：
cos 有： SG SL LG
LG
cos 1 2
1 2 SG LG e
2) 浸润热法测固体表面能 将一固体浸入一液体中所放出的热量称之为浸润 热或润湿热，一般用 H i 表示。润湿热越大，说 明固体和液体间的亲和力越强。对于非极性固体，各 种液体与它之间的相互作用都主要是色散力的作用， 因而无论液体是极性的还是非极性的，所得润湿热都 很接近。而极性固体与液体间的相互作用的强弱乃至 性质都会随液体的性质不同而不同。
表面形状因子 体积形状因子 比形状因子
表面形状因子 对于球形颗粒：S=πd2 体积形状因子 V=1/6 πd3 对于任意形状的颗粒，其表面积与体积可以 认为与某一相当直径的平方和立方成正比， 而比例系数与选择的直径有关。 若用投影面积da， 则：S=fπ da 2； V=k π da 3
f/k：比形状因子
C 热解吸色谱法
和容量法、重量法不同。热解吸色谱法是一种动 态方法，也就是说，吸附气体处于流动过程中，因此 又称动态气体吸附法。方法为纳尔逊（Nelson）和埃 格特森（Eggertsen）于1958年引入。由于操作简单 和快速。在实际工作中已得到广泛应用。 热解吸色谱法和静态气体吸附法比较，热解吸色 谱法的优点是明显的：（1）比表面积测量范围宽。 （2）测量快速 。（3）系统不再需要高真空，样品 预处理可直接在载气流下进行；废弃了易碎和复杂的 玻璃管系统；不再接触有毒物质汞。（4）参数自动 纪录，操作简单。
粉体工程技术手册
粉体工程技术手册1. 简介粉体工程技术手册是一本系统介绍粉体工程的专业手册，旨在为从事粉体工程相关领域的工程师、科研人员和学生提供全面而详细的技术指导。
本手册将涵盖粉体的基本理论、工艺和应用，深入探讨粉体的特性、制备、处理和分析等方面知识，帮助读者全面了解粉体工程技术的最新进展及实践应用。
2. 粉体特性2.1 粉体的定义和分类粉体是指固体颗粒的集合体，具有特定的粒径和表面特性。
根据颗粒大小，粉体可分为颗粒、微粉和纳米粉体等。
不同颗粒大小对粉体的特性和应用有着重要影响。
2.2 粉体性质表征粉体的性质表征是粉体工程研究的基础，包括粒径分布、粒形和比表面积等参数。
常用的表征方法有激光粒度分析仪、电子显微镜和比表面积测试仪等。
2.3 粉体流动性粉体流动性对于粉体的输送、混合和包装等工艺过程至关重要。
松装密度、堆积角和流动性指数是评价粉体流动性的重要参数，其测定和改善方法是粉体工程研究的重点之一。
3. 粉体制备技术3.1 粉体制备方法粉体制备方法多种多样，包括物理法、化学法和物理化学法等。
常见的粉体制备方法有机械合成、溶胶-凝胶法和气相法等，每种制备方法都有其适用的粉体类型和工艺条件。
3.2 粉体表面处理技术粉体表面处理技术的目的是改善粉体的表面性能，提高粉体的分散性和稳定性。
常见的表面处理方法有涂覆、改性和包覆等，这些方法能够改变粉体粒子的性质和相互之间的相互作用。
3.3 粉体纳米化技术粉体纳米化技术是粉体工程领域的前沿研究方向，通过控制合适的制备条件和工艺参数，将粉体转化为纳米颗粒。
纳米粉体具有特殊的物理和化学性质，广泛应用于电子、材料和生物医药等领域。
4. 粉体工艺与应用4.1 粉体混合与分散技术粉体混合和分散技术是工业生产中常用的工艺，其目的是将不同粉体均匀混合或将粉体分散于基体中。
常见的混合和分散设备有搅拌器、球磨机和超声波分散器等。
4.2 粉体造粒技术粉体造粒技术是将粉体颗粒进行成型和固化的过程，常见的造粒方法有压片法、喷雾干燥法和烧结法等。
粒度测试原理
粒度测试原理
粒度测试，是通过特定的仪器和方法对粉体粒度特性进行表征的一项实验工作。
以下是一些常见的粒度测试原理：
1. 筛分法：利用具有一定孔径的标准筛对粉体进行筛分，通过测量不同筛网上筛余物的质量或数量，确定粉体的粒度分布。
这种方法适用于粗粒度的粉体。
2. 沉降法：根据不同粒度的颗粒在液体中的沉降速度不同，通过测量颗粒在液体中沉降的时间或距离，来确定颗粒的粒度大小。
这种方法适用于较细粒度的粉体。
3. 激光衍射法：利用激光束照射到粉体上，通过测量散射光的强度和角度，来计算粉体的粒度分布。
这种方法可以快速测量大量颗粒的粒度，适用于中等粒度范围的粉体。
4. 动态光散射法：通过测量粉体在溶液中布朗运动引起的散射光强度随时间的变化，来计算颗粒的粒度和粒度分布。
这种方法适用于纳米级别的超细粉体。
5. 电镜法：使用电子显微镜对粉体进行观察，通过测量颗粒的尺寸和形状，来确定粒度分布。
这种方法可以提供高分辨率的粒度信
息，但通常只适用于小批量的样本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沉降法粒度测定
• 颗粒在液体中的沉降状态示意图
沉降法测定颗粒粒度的条件：
• 颗粒形状应当接近于球形，并且完全被液 体润湿
• 颗粒在悬浮体系的沉降速度是缓慢而恒定 的，而且达到恒定速度的时间较短
• 颗粒在悬浮体系中的的布朗运动不会干扰 其沉降速度
• 颗粒间的相互作用不影响沉降过程
沉降法粒度测定
优点
质谱法
沉降法粒度测定
• 沉降法是根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度 不同测量粒度分布的一种方法。它的基本过程是把样品 放到某种液体中制成一定浓度的悬浮液，悬浮液中的颗 粒在 重力或离心力作用下将发生沉降。不同粒径颗粒的 沉降速度是不同的，大颗粒的沉降速度较快，小颗粒的 沉降速度较慢。
• 重力沉降 10—300μm • 离心沉降 0.01—10μm
• 测量原理：光在行进过程中，遇到粉体颗粒（障碍 物）时，将偏离原来的传播方向继续传播，这种现象中叫 光散射； • 当颗粒尺寸愈小，散射角愈大，颗粒尺寸愈大，散 射角愈小，即利用激光照射到不同大小的颗粒上时产生的 散射光空间分布不同的原理进行测量。
激光法粒度测定
• 图为激光粒度仪的原理结构
筛分法
子真密度，dvs体积面积平均数径。比表面积是 表征粉体中粒子粗细的一种量度，也是表示固体 吸附能力的重要参数。可用于计算无孔粒子和高 度分散粉末的平均粒径。
比表面积的测定方法
• 直接测定粉体的比表面积常用方法有 ：
• 气体吸附法 • 气体透过法气体透过法只能测粒子外部
比表面积，粒子内部空隙的比表面积不能 测，因此不适合用于多孔形粒子的比表面 积的测定。还有溶液吸附、浸润热、消光 、热传导、阳极氧化原理等方法。
• 3、松密度（bulk density) ρb。是指粉体质量除以该 粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度。
• 4、振实密度：填充粉体时，经一定规律振动或轻敲 后测得的密度称振实密度（tap density） ρbt。
显微图象法
• 工作原理是将显微镜放大后的颗粒图像通过CCD摄像头 和图形采 集卡传输到计算机中，由计算机对这些图像进 行边缘识别等处理，计算出每个颗粒的投影面积，根据 等效投影面积原理得出每个颗粒的粒径，再统计出所设 定的粒径 区间的颗粒的数量，就可以得到粒度分布了。
• 除了进行粒度测试之外，显微图象法还常用来观察和测 试颗粒的形貌。
粉体的密度
• 1.真密度（true density) ρt。指粉体质量（W）除以不 包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。ρ t = w/Vt
• 2、颗粒密度（granule density) ρg。是指粉体质量 除以包括开口细孔与封闭细孔在内的颗粒体积Vg所求得 密度。ρg = w/Vg
粉体的定义
• 一、粉体（Powder）
•
通常是指由大量的固体颗粒及颗粒间的空隙所构成
的集合体。
•
组成粉体的最小单位或个体称为粉体颗粒。
• 二、粉体的物态特征：
• ①具有与液体相类似的流动性；
• ②具有与气体相类似的压缩性；
• ③具有固体的抗变形能力。
• 粉体粒子的物理性质主要有：粒子与粒度分布、粒子 形态、比表面积等。
粒度分析的种类和适用范围
传统方法
显微镜法
光学显微镜 0.8-150μm 电子显微镜 <0.8 μm
筛分法(20-100000 μm)
沉降法(粗颗粒
新发展方法
电感应法
激光衍射法 激光法 激光散射法
光子相干光谱法（1nm-5μm） 电超声粒度分析法(5nm1电00子μ显m微) 镜图像法 基于颗粒布朗运动的粒度测量
颗粒占粉体总量的百分数。有区间分布和累计分布两种 形式。区间分布又称为微分分布或频率分布，它表示一 系列粒径区间中颗粒的百分含量。累计分布也叫积分分 布，它表示小于或大于某粒径颗粒的百分含量。
粉体等效粒径
• 1）等效散射粒径：与实际被测颗粒具有相同散射效 果的球形颗粒的直径。激光粒度仪所测的粒径为等效散 射粒径。 2）等效沉速径：在相同条件下与实际颗粒沉降速度 相同的球的直径。沉降法所测的粒径为等效沉速径，又 叫Stokes径。 3）等效投影面积径：与实际颗粒投影面积相同的球 形颗粒的直径。显微镜法和图像法所测的粒径大多是等 效投影面积直径。
粒度测试的基本知识
• 1、颗粒：在一尺寸范围内具有特定形状的几何体。这 里所说的一尺寸一般在毫米到纳米之间，颗粒不仅指固 体颗粒，还有雾滴、油珠等液体颗粒。
• 2、粉体：由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。 • 3、粒度：颗粒的大小叫做颗粒的粒度。 • 4、粒度分布：用特定的仪器和方法反映出的不同粒径
• 测量重量分布
• 代表性强
• 经典理论, 不 同 厂 家 仪器结果对比性好
• 价格比激光衍射法便 宜
缺点
• 对于小粒子测试速度 慢, 重复性差
• 非球型粒子误差大
• 不适应于混合物料
• 动态范围比激光衍射 法窄
激光法粒度测定
• 激光法是根据激光照射到颗粒后，颗粒能使激光产 生衍射或散射的现象来测试粒度分布的。
•
原理：将被测样品经
过不同大小孔径的筛网过
筛，然后再称重，结果是
质量对应筛网目数的分布。
筛分法的测定范围：5μ
ｍ～125ｍｍ，可分为水
筛法、干筛法等。
•
优缺点：筛分法是一
种最简便的粒度测试方法，
该方法简单，但准确性差，
较费时，难于测量粘结的
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
及团聚的粉末颗粒。
电阻法
• 根据颗粒在通过一个小微孔的瞬间，占据了小微孔中的 部分空间而排开了小微孔中的导电液体，使小微孔两端 的电阻发生变化的原理测试 粒度分布的。小孔两端的电 阻的大小与颗粒的体积成正比。当不同大小的粒径颗粒 连续通过小微孔时，小微孔的两端将连续产生不同大小 的电阻信号，通过计算机对 这些电阻信号进行处理就可 以得到粒度分布了。
其它颗粒粒度测试方法
• (1) 刮板法 • (2) 沉降瓶法 • (3) 透气法 • (4) 超声波法 • (5) 动态光散射法
粉体的比表面积表示方法
• 粉体的比表面积(specific surface area)的表 示方法根据计算基准不同可分为体积比表面积 SV和重量比表面积SW。
• Sw=6/rdvs； Sv=6/dvs • Sw ,Sv分别为重量和体积比表面积， r为粒