粉体学历史及意义
第四章-粉体流变学
第四章-粉体流变学
粉体流变学研究的是粉体在外加应力下的变形和流动行为。
粉体是指细小颗粒的固体物质，如粉末、颗粒、颗粒团等。
粉体流变学的研究对于很多工业过程和产品设计都非常重要，特别是涉及到粉末冶金、陶瓷制备、药物制剂、食品加工等领域。
粉体流变学主要研究粉体在外加应力作用下的变形和流动行为。
其流变性质可以通过测量粉体的应力-应变关系来描述。
粉体的流变行为受到多种因素的影响，包括粉体的颗粒形状、颗粒尺寸分布、颗粒间的相互作用力等。
常见的粉体流变行为包括流动、变形和黏弹性行为。
在粉体流变学研究中，常用的实验方法包括剪切流变实验、振动流变实验和压缩流变实验等。
剪切流变实验是通过施加剪切应力来研究粉体的流动行为；振动流变实验是通过施加振动应力来研究粉体
1
的流动特性；压缩流变实验则是通过施加压缩应力来研究粉体的变
形行为。
粉体流变学的研究有助于了解粉体的流动性能和变形特性，为工程
应用提供理论基础和实验依据。
同时，粉体流变学的研究结果也对
设备设计和工艺控制具有指导意义，能够提高工艺效率和产品质量。
2。
粉体学在生活中的应用
粉体学在生活中的应用粉体学是研究粉体的物理特性、流动性以及加工技术的学科。
虽然粉体学在日常生活中并不为大众所熟知，但它却广泛应用于我们的生活和工作中。
本文将从食品、医药、化妆品和建筑等方面介绍粉体学的应用。
粉体学在食品工业中发挥着重要的作用。
例如，面粉、糖粉、可可粉等食品原料都是粉体。
通过研究粉体的流动性、堆积密度等特性，可以优化食品的加工工艺，提高生产效率。
此外，粉体学还可以用于调控食品的质地和口感，使得食品更加细腻、口感更好。
粉体学在医药领域也有广泛的应用。
药物制剂中常常使用粉体作为载体，通过粉体的特殊性质，可以实现药物的缓释、控释等功能。
此外，粉体学还可以用于制备医用敷料、口服药物等。
研究粉体的物理特性，可以帮助药物制剂的设计与改进，提高药物的疗效和稳定性。
粉体学在化妆品工业中也有重要的应用。
粉体被广泛应用于各类化妆品中，如粉底、蜜粉、眼影等。
通过粉体的选择和处理，可以调整化妆品的质地和妆效，提高化妆品的舒适度和持久度。
粉体学的研究可以帮助化妆品企业开发出更符合消费者需求的产品，提升市场竞争力。
粉体学在建筑领域也有重要的应用。
例如，在混凝土和水泥制造过程中，粉体被广泛使用。
通过研究粉体的颗粒大小、表面性质等特性，可以调整混凝土和水泥的性能，提高建筑材料的质量和耐久性。
此外，粉体学还可以应用于建筑涂料、陶瓷材料等领域，提升产品的性能和美观度。
粉体学在生活中的应用非常广泛。
不仅在食品、医药、化妆品和建筑等行业中发挥着重要作用，还可以通过研究和应用粉体学的原理，提高产品的质量和性能，满足人们对于食品口感、药物疗效、化妆品舒适度和建筑材料耐久性的需求。
因此，粉体学的研究和应用对于推动社会进步和提升人们生活质量具有重要意义。
2023年粉体材料科学与工程专业介绍
2023年粉体材料科学与工程专业介绍粉体材料科学与工程专业（Powder Materials Science and Engineering）是一门涉及材料科学和工程技术的交叉学科，主要研究粉体的制备、表征和应用。
该专业旨在培养掌握粉体制备、粉体物理化学性质、微观结构及应用研究等方面知识与技能的高端人才，具备深入研究或开发航空、航天、汽车、能源、电子、医疗、化工等行业应用材料及其生产工艺的能力。
以下是粉体材料科学与工程专业的详细介绍：1. 专业概述粉体材料科学与工程专业是一门非常前沿的交叉学科，涉及了材料科学、物理、化学、机械工程等多个学科领域。
在半导体电子、新材料、能源、生物医学、人工晶体、化学工程等领域有着广泛的应用。
2. 主要学科领域粉体材料科学与工程主要学科领域包括：材料科学、化学、物理学、机械工程等。
其中，材料制备、材料表征、材料应用研究等是重点领域。
材料制备方面，主要研究化学制备法、物理制备法、机械制备法、化学气相沉积法等各种制粉、成型、烧结工艺。
在此领域学生需掌握各种材料制备方法，了解不同属性材料在制备过程中的特性。
材料表征方面，主要研究材料的物理、化学性质，包括结构、晶体形貌、结晶性质、纯度和微观形态、表面性质等。
学生需要了解材料各种表征手段的基本原理和方法，以及各种分析仪器的使用方法。
材料应用研究方面，主要研究多种材料的应用及应用新技术，如铝热反应合成电动机用超轻氧化铝陶瓷粉、纳米制备技术等。
在此领域学生需要具备分析解决技术问题的能力，针对材料在使用过程中所存在的问题，研究新技术来解决此类问题。
3. 专业课程设置粉体材料科学与工程专业的课程设置比较多样化，其中包括：（1）材料工程基础课程，包括材料科学与工程、固体力学、热力学和统计力学、材料表征和测试、材料加工和成形、材料应用等。
（2）粉体科学与工程基础课程，包括粉体制备、粉体物理学、粉体表征、粉体应用等。
（3）专业方向课程，包括功能材料制备与应用、无机非金属材料合成与应用、高分子材料合成制备、软物质科学与技术等。
粉体材料科学与工程专业基础设置
粉体材料科学与工程专业基础设置一、专业简介粉体材料科学与工程是一门研究粉体材料的性质、制备、加工及应用的学科。
粉体材料是指颗粒尺寸在1微米到1毫米之间的物质。
作为一种新兴材料，粉体材料在能源、环境、电子、化工、冶金等领域具有广泛的应用前景。
粉体材料科学与工程专业的基础设置旨在培养学生掌握粉体材料的基本原理和工程技术，为学生今后的学习和研究打下坚实基础。
二、专业课程设置1.材料科学基础：介绍材料科学的基本概念、材料的结构与性能、晶体学原理等。
2.粉体物理学：讲授粉体物理学的基本原理，包括颗粒的力学性质、表面现象、流变学、分散性等。
3.粉体化学：介绍粉体与化学反应的基本原理，包括反应动力学、反应机理、粉体表面化学等。
4.粉体工程原理：讲解粉体工程的基本原理和工艺，包括制备方法、成型技术、表征方法等。
5.粉体材料性能测试：介绍粉体材料性能测试的原理和方法，包括粒度分析、物理性能测试、化学性能测试等。
6.粉体材料应用与开发：讲授粉体材料在各个领域的应用和开发技术，包括能源储存材料、催化剂、涂料、金属粉末等。
三、实践教学环节1.实验课程：安排粉体材料相关的实验课程，让学生亲自操作并实践学到的知识。
2.实习实训：组织学生参加粉体材料相关的实习和实训，培养学生应用知识解决实际问题的能力。
3.毕业设计：要求学生在粉体材料领域选择一个具体问题进行研究，并撰写毕业设计论文。
四、专业发展前景粉体材料科学与工程作为一门交叉学科，有着广阔的发展前景。
随着科学技术的发展和产业结构的调整，粉体材料的需求量不断增加。
粉体材料广泛应用于能源、环境、电子、化工、冶金等领域，对于提高产品性能和降低能源消耗具有重要作用。
因此，粉体材料科学与工程专业的毕业生具有良好的就业前景，能够在材料研发、制造、工艺优化等领域找到广泛的就业机会。
以上为粉体材料科学与工程专业基础设置的1200字文档，介绍了该专业的简介、课程设置、实践教学环节以及专业发展前景。
粉体学
粉体学粉体学是研究固体粒子集合体（称为粉体）的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。
micromeritics粉体是无数个固体粒子集合体的总称。
粉体学（micromeritics）是研究粉体的基本性质及其应用的科学。
粒子是指粉体中不能再分离的运动单位。
但习惯上，将≤100μm的粒子叫“粉”，＞100μm的粒子叫“粒”。
通常说的“粉末”、“粉粒”或“粒子”都属于粉体学的研究范畴。
将单一结晶粒子称为一级粒子（primary particle），将一级粒子的聚结体称为二级粒子（second particle）。
（1）由范德华力、静电力等弱结合力的作用而发生的不规则絮凝物（random floc）和（2）由粘合剂的强结合力的作用聚集在一起的聚结物（agglomerate）属于二级粒子。
在固体剂型的制备过程中（如散剂、颗粒剂、胶囊剂、片剂、粉针、混悬剂等，他们在医药产品中约占70%-80%），必将涉及到固体药物的粉碎、分级、混合、制粒、干燥、压片、包装、输送、贮存等。
•粉体技术在固体制剂的处方设计、生产工艺和质量控制等方面具有重要的理论意义和实际应用价值。
2）粒度分布通过粒度分布可了解粒子的均匀性。
粉体的密度定义的区别①真密度是粉体质量除以不包颗粒内外空隙的体积(真体积Vt)求得的密度，即pt=W／Vt。
②颗粒密度是粉体质量除以包括封闭细孔在内的颗粒体积Vg所求得密度，也叫表观颗粒密度，可用公式表示为pg=W／Vg③松密度是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，即pb=W／v，填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的堆密度称振实密度Pbt。
若颗粒致密、无细孔和空洞，则Pt=pg；一般情况下pt≥pg>Pbt≥Pb粉体的流动性1）休止角：评价粉体流动性的指标。
休止角(θ)小，流动性好。
休止角≤400时，可以满足生产流动性的需要。
2）影响流动性的因素：粒子大小、粒度分布、粒子形状、粒子间的粘着力、摩擦力、范的华力、静电力等。
粉体材料科学与工程专业学什么
粉体材料科学与工程专业学什么引言粉体材料科学与工程是一门研究粉末颗粒的性质、制备、加工及应用的学科。
粉末材料具有细小颗粒和较大比表面积的特点，因此在许多领域中具有重要的应用价值。
本文将介绍粉体材料科学与工程专业所涉及的主要学习内容。
学习内容1.粉末制备与表征粉末制备是粉体材料科学与工程的核心内容之一。
学生将学习各种粉末制备方法，如机械合成、化学合成、物理法制备等。
此外，还将学习粉末表征技术，如粒度分析、比表面积测定、形貌表征等，以评估粉末的质量和性能。
2.粉末工艺学粉末工艺学是粉体材料加工的关键课程。
学生将学习粉末成型方法，如压制成型、注模成型和挤出成型等。
他们将了解不同成型方法的原理、优缺点以及适用范围。
此外，学生还将学习粉末烧结技术，包括烧结机理、烧结动力学以及烧结参数的优化。
3.粉末冶金学粉末冶金学是粉末材料加工的重要分支。
学生将学习粉末冶金的基本原理和技术，包括粉末混合、压制、烧结和后处理等过程。
他们将了解粉末冶金技术在汽车、航空航天等领域的应用，并了解粉末冶金材料的性能和特点。
4.粉末涂层技术粉末涂层技术是粉体材料应用的重要领域之一。
学生将学习粉末涂层的原理、工艺和应用。
他们将了解不同类型的粉末涂层材料、涂层厚度控制、涂层性能测试等方面的知识。
此外，学生还将学习粉末涂层在汽车、建筑、电子等领域中的应用情况。
5.粉末材料应用粉末材料具有广泛的应用前景。
学生将学习粉末材料的应用领域和市场发展趋势。
他们将了解粉末材料在催化剂、电子器件、复合材料等领域中的应用情况，并能够分析和评估不同应用场景下的粉末材料选择和性能要求。
结论粉体材料科学与工程专业涵盖了粉末制备与表征、粉末工艺学、粉末冶金学、粉末涂层技术和粉末材料应用等方面的知识。
学生通过学习这些内容，将能够掌握粉末材料的制备、加工和应用技术，为粉体材料相关行业的发展做出贡献。
粉体学性质
定方向上分割粒子投影面的最大长度。
Martin径：定方向等分径，即一定方向
的线将粒子投影面积等份分割时的长度。
(3)Heywood径：投影面积圆相当径，即与粒
子的投影面积相同圆的直径，常用DH表示。
(4)体积等价径（equivalent volume diameter)：
粒子投影面相当径
φ=
粒子投影最小外接圆直径
（一）形状指数
2. 圆形度（degree of circularity）：表 示粒子的投影面接近于圆的程度。
Φc= πDH/L
式中，DH—Heywood 径 (DH=(4A/π)1/2)； L—粒子的投影周长。
（二）形状系数
将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒子 的各种形态系数包括： 1.体积形态系数 Φv=Vp/D3 2.表面积形态系数 Φs=S/D2
静止状态的粉体堆积
体自由表面与水平 面之间的夹角为休止角，用表示， 越 小流动性越好。 tan=h/r 常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜 角法等，测定方法不同所得数据有所不同， 重现性差。 粘性粉体或粒径小于100~200μm的粉体粒 子间相互作用力较大而流动性差，相应地 所测休止角较大。
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。
ρb= w/Vt
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。
若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg 一般： ρt ≥ ρg ＞ ρbt ≥ ρb
累积分布（cumulative
粉体材料工艺学
粉体材料工艺学全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：粉体材料工艺学是研究粉末冶金、陶瓷、涂料等领域中粉末加工的工艺过程和技术的学科。
粉末材料广泛应用于各种工业和科学领域，具有许多优点，如高表面积、较高的强度、耐腐蚀性和耐磨损性等。
粉体材料工艺学在现代工业中具有重要的地位。
一、粉末冶金粉末冶金是利用金属、合金或其他材料的微细粉末作为原料，通过成形、烧结和热处理等工艺形成制品的一种制造方法。
在粉末冶金中，粉末颗粒的尺寸通常控制在几微米至几十微米之间，同时也可以通过合金化、添加增强相等手段改善产品的性能。
粉末冶金具有原料利用率高、能耗低、成形精确等优点，被广泛应用于汽车、航空航天、电子等领域。
1.1 粉末制备粉末制备是粉末冶金的第一步，其质量直接影响到后续工艺的成品质量。
粉末制备方法主要有机械研磨、化学法和高能球磨等。
高能球磨是一种通过金属球和容器之间的摩擦来实现粉末制备的方法，能够获得粒径更小、形貌更均匀的粉末。
1.2 成形和烧结在粉末冶金中，成形和烧结是关键的工艺步骤。
成形可以通过压制、注射成形等方式实现，烧结是将密实和连续的粉末颗粒通过加热使之结合成坚硬的形体。
烧结是粉末冶金中最重要的工艺步骤之一，影响着成品的密度、力学性能等。
1.3 热处理热处理是粉末冶金中的最后一步工艺，通过控制加热和冷却过程，调整制品的组织结构和性能。
常见的热处理工艺包括固溶处理、淬火和回火等。
热处理可以提高制品的硬度、强度和韧性，使其具有更好的性能。
二、陶瓷陶瓷是一种非金属材料，具有耐高温、耐腐蚀、绝缘等特性，在电子、航空航天、建筑等领域有广泛应用。
陶瓷材料制品的主要成形方法包括挤压、成型和注射成型等。
瓷粉是陶瓷制品的主要原料，其质量和成形性能对产品的质量起着关键作用。
瓷粉的制备方式有干法和湿法两种，其中湿法制备是通过将原料与溶剂混合成浆料，再经过干燥形成瓷粉。
陶瓷的成形和烧结工艺相对于金属材料更为复杂，因为陶瓷材料具有较高的烧结温度和较大的收缩率。
药剂学第二章基本理论
真溶液 无胶束
胶体溶液 表面活性剂浓度 胶束
增溶性起泡性去污力
2、 胶束的结构
亲水基团
亲油基团
基本结构 球状胶束
随着C ：球状棒状六角束状板状/层状 非极性溶液中油溶性表面活性剂形成反向胶束
单位重量或体积的固体 所具有的粒子表面积 吸附法、透过法和折射法
四、粉体粒子的孔隙率及密度
体积
Vt：粉体的真体积 V间：粉体间孔隙的体积
V内：粉体内孔隙的体积 V＝ Vt＋V内＋V间
孔 隙 率 密度
粉体内孔隙率＝ V内/ (Vt+ V内) 粉体间孔隙率= V间/( Vt+ V内+V间)
全孔隙率= V内+ V间/( Vt+ V内+V间)
B、休止角常用的测定方法有管法、漏斗法、柱孔法等
C、休止角越大，流动性越好
D、流出速度是将物料全部加入于漏斗中所需的时间来
描述 E、休止角大于40度可以满足生产流动性的需要 AB
2、下列关于粉体的叙述正确的是 A、 直接测定粉体比表面积的常用方法有气体吸附法 B、 粉体真密度是粉体质量除以不包颗粒内外空隙的 体积求得的密度 C、 粉体相应于各种密度，一般情况下松密度≥粒密 度＞ρ真密度 D、孔隙率分为颗粒内孔隙率、颗粒间孔隙率、全孔 隙率 ABD
二、B型题 A、定向径 D、比表面积等价径 1、显微镜法 B、筛分径 C、有效径
2、沉降法
3、筛分法
4、吸附法
ACBD
A、粉体润湿性
B、粉体吸湿性
C、粉体流动性
D、粉体粒子大小
4、CRH用来表示 5、休止角用来表示 6、粒径用来表示
E、粉体比表面积
BCD
粉体学
#
• 2、库尔特计数法 • 原理：将粒子体积转变 为电压脉冲信号的过程。 此法也可求粒度分布。 优点：短时间内能测得 大量数据，并可绘出粒 度分布曲线。
#
3、沉降法
( 0 ) gd v 18 0
2
h v t
18 0 h d ( 0 )g t
适用于大小为3100μm的球形质点 无湍流的等速沉降
#
#
4.比表面积法 比表面积随粒径减小而增加，得到的为 平均粒径。 5.筛分法 原理：筛孔将粒径大的粒子阻挡而分离。
#
• 四、粉体的密度 • （一）密度指单位体积粉体的质量。 • （二）密度因体积的不同有多种表示法 真密度ρt→真体积Vt 粒密度ρg→粒体积Vg 堆密度ρ→堆体积Vb
#
真体积（Vt）：为不计质点之间空隙与质点内裂 缝和孔隙的体积，即质点的真实体积，物料的 固有特性。 粒体积(Vg)：为粉末的所有质点，包括有裂缝和 孔隙的体积，但不计质点之间空隙的体积。 堆体积(Vb)：为粉末堆积在一起所占的体积，包 括粉末质点之间的空隙与每个质点内裂缝和孔 隙的体积。
#
（2）流速
• 一定时间内流出的粉末量，或一定量粉 末流出所需的时间称为流速。 • 可加入100μm的玻璃球助流，测定自由 流动所需玻璃球的量。
#
（3）压缩度
• • • • • • • • 也称carr指数 5-12﹪极易流动， 12-16 ﹪易流动， 18-21 ﹪可流动， 23-28 ﹪流动性较差， 28-35 ﹪差， 35-38 ﹪很差， 〉40 ﹪几乎不流动。
#
2.性质 • 粉体虽然具有抗变形能力，但不是固体。 • 粉体虽然能流动，但不是液体。 • 粉体虽然可以被压缩，但不是气体。
粉体材料科学与工程专业就业前景
粉体材料科学与工程专业就业前景简介粉体材料科学与工程专业是一门研究粉末材料的制备、表征和应用的学科，涉及到材料学、化学、物理等多个领域。
随着科技的发展和工业的进步，粉体材料在各个行业中得到广泛应用，因此粉体材料科学与工程专业的就业前景也相对较好。
就业方向粉体材料科学与工程专业的毕业生可以选择从事以下方向的工作：1.粉末材料的制备与研发：毕业生可以在科研院所、大型企业或工程技术研发中心从事粉末材料的制备与研发工作，探索新的材料制备方法、改进现有材料性能等。
2.材料工程师：毕业生可以在各类制造企业、工程项目中从事材料的选择、设计和工艺优化等工作，为企业提供材料相关的技术支持。
3.质量控制与检测：毕业生可以在制造企业或研究机构中从事粉末材料的质量控制、检测与分析工作，确保产品的质量和性能符合标准要求。
4.销售与技术支持：毕业生可以在粉末材料相关的企业中从事产品销售和技术支持工作，为客户提供产品介绍、解答技术问题等服务。
就业前景随着工业发展的需求增加，粉体材料科学与工程专业的就业前景越来越广阔。
以下是粉体材料科学与工程专业的就业前景的几个方面：1. 产业发展需求粉末材料被广泛应用于诸如汽车、航空航天、电子、新能源等行业，这些行业的快速发展带来了对新材料的需求。
粉体材料科学与工程专业毕业生在这些行业中有较大的就业机会。
2. 新材料研发随着科技的不断进步，对新材料的研发需求也越来越迫切。
粉体材料科学与工程专业毕业生在新材料的研发领域有较好的就业前景，可以参与各类研发项目，开展新的材料制备和性能研究。
3. 提升产品质量与性能制造业对产品质量和性能的要求越来越高，粉体材料科学与工程专业毕业生可以从事质量控制与检测相关的工作，通过优化材料工艺和改进制造过程，提升产品的质量和性能。
4. 智能制造和工业4.0智能制造和工业4.0的发展要求制造业向高效、智能化方向发展，而粉末材料是实现这一目标的重要基础。
粉体材料科学与工程专业毕业生在智能制造和工业4.0相关的企业和项目中有良好的就业机会。
粉体学基础及其应用
MCMB超细粉末的SEM照片
可以看出，颗粒近似呈球形或椭球形，粒径约为0.1~0.5μm，是各 向同性沥青母液中经初期成长的胶体颗粒。
a
b
SEM photograph of LiCoO2 & MGS(shanshan)
a—LiCoO2，D50 :6~10μm；b—MGS， D50 ：13~15 μm
16
14
12
10
8
6
4
2
00.01
0.1
CMS, 2003粒5粒31粒 14:39:06
粒粒粒粒
1
10
粒粒 (um)
100
1000 3000
Particle size distribution of MGS
（3）粒子的形态： 定义： 指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。 粒子的形态系数： 平均粒径为D，体积为V，表面积为S，则粒子的各种形态
筛分径（sieving diameter） 当粒子通过粗筛网且被截留在细筛网时，粗细筛孔直径的 算术或几何平均值称为筛分经，记作DA 。
算术平均径 DA=(a+b)/2 几何平均径DA=(ab)1/2
式中，a—粒子通过的粗筛网直径； b—粒子被截留的细筛网直径。
# 粒径的表示方式是（-a +b），即粒径小于a，大于b。
系数： a. 体积形态系数 Φv=V/D3 b. 表面积形态系数 Φs=S/D2 c. 比表面积形态系数 Φ= Φs/Φv
Φ→6 该粒子越接近于球体或立方体 不对称粒子Φ>6，常见粒子Φ6~8。
粒子的比表面积(specific surface area)： 比表面积的表示方法： 粒子的比表面积的表示方法根据计算基准不同，可分为体 积比表面积SV和质量比表面积SW：
粉体学在药剂学中的应用
粉体学在药剂学中的应用粉体学在药剂学中的应用1. 引言粉体学是一门研究粉体物料的性质、行为和应用的科学。
在药剂学中，粉体学广泛应用于药物的制剂和药物交付系统的设计和优化。
本文将介绍粉体学在药剂学中的应用，并讨论其对药物性能和疗效的影响。
2. 粉体的特性及测量方法粉体是由固体颗粒组成的，具有一定的粒径、形状和表面特性。
测量粉体物料的颗粒大小和分布通常使用激光粒度仪或显微镜等技术。
粉体的流动性、孔隙度和比表面积等属性也是粉体学研究的重要内容。
3. 药物的粉末制剂药物的粉末制剂是一种常见的药物交付形式。
在药剂学中，粉末制剂可以是口服剂、呼吸道剂、外用剂等。
药物的颗粒大小、分布和形状对于粉末制剂的性能和稳定性至关重要。
粉体学的研究可以帮助药剂师优化药物的粉末制剂，使其具有更好的流动性、溶解性和均匀性。
4. 药物交付系统除了粉末制剂外，粉体学在药剂学中还广泛应用于药物交付系统的设计和开发。
药物交付系统是为了更好地控制药物的释放速率和提高药物的生物利用度而设计的。
常见的药物交付系统包括微粒、纳米粒和胶体输送体等。
粉体学的研究可以帮助优化药物交付系统的粒径、形状和表面特性，以提高药物的治疗效果。
5. 主题文字：固体分散体固体分散体是由颗粒和悬浮液组成的体系，具有均匀的颗粒分布。
在药剂学中，固体分散体被广泛应用于制备颗粒状药物，以提高药物的溶解性和生物利用度。
通过粉体学的研究，可以优化固体分散体的制备方法，控制颗粒的大小和分布，从而改善药物的治疗效果。
6. 粉末流动性的研究粉末的流动性对于药物制剂和药物交付系统的制备和操作至关重要。
流动性差的粉末可能导致剂型制备困难，影响药物吸收和释放。
通过研究粉体学，可以了解粉末的流动性特征，并设计合适的工艺和设备来改善粉末的流动性。
7. 结论粉体学在药剂学中扮演着重要的角色。
通过研究粉体学，可以深入了解药物的粉末制剂和药物交付系统，并优化其性能和稳定性。
粉体学的应用将有助于提高药物的治疗效果，为新药的开发和制备提供有力支持。
粉体工程学第1章
天然粉体
特种粉体 纳米级 0.1~100nm
单质粉体
粉体 （粉末）
微米级 1~100µm
混合粉体
复合粉体
电解粉体
亚微米级颗粒 0.1~1µm
雾化粉体
（2）颗粒和粉体研究特征 颗粒→微观特征 ↓ 形状形貌 粒度大小 比表面积 粉体→宏观特征 ↓ 粒度分布 流动性能 堆积状态 产品→产品性能 ↓ 化性物性 质量优虐 使用寿命
1.1.2.1 粉体的定义 （1）颗粒和粉体区分 颗粒：人工或天然制成的粒状物， 一般指固体颗粒。 也可以延伸到液体和气体。 颗粒是构成粉体的最小单元。
粉体：大量具有相互作用的微小固体 颗粒的集合体。 粉体是无数相对微小颗粒的集合体。
一般分为两种型体
单分散粉体： 构成粉体的所有颗粒其大小和形状都是一样的粉末。 （自然界中少见），一般为化学和人工合成的近似体。 多分散粉体： 构成粉体的所有颗粒其大小和形状参差不起、 形状各异的粉末。（自然界中常见）
1.1.2 粉体工程学的基本概念
粉体工程学(powder engineering)是 研究无数个固体粒子集合体的基本性质及其应用的科学。 是以颗粒和粉状物料为对象，而研究其性质加工及处理 技术的一门学科。 由于固体颗粒在工程应用中的地位显得愈来愈重要， 而且有很多共同规律和问题：如 ◆ 粉体的制造、分离、纯化、运输； ◆ 细粉特性的表示方法和测量； ◆ 细粉流态化的特性和规律；细粉的表面性质； ◆ 流体在孔性细粉中传递性质等。 因此形成了一个新的学科，称为粉体工程学。 通常我们所说的“粉末”、“粉粒”或“粒子”、 “粉尘”、“颗粒”都属于粉体学的研究范畴。
第四节 与粉体相关的产业
1.4.1 以粉体为主体的相关产业 （1）无机非金属材料工业 （2）冶金和金属工艺学 （3）颜料和感光剂工业 （4）电化学和部分无机化学工业
流变学和粉体学
粘性流动
粘性流动的重要
特点是液体内部 流动的速度是不 一样的。 粘性是液体内部 所存在的阻碍液 体流动的摩擦力， 就是内摩擦 剪切速度反映了 流体流动的粘性 特征。
三、流变性质
(一)牛顿流动
牛顿粘度法则：剪切速度D与剪切力S成正比， S=F/A=ηD，F为A面积上所施加的力，η称为 粘度系数，或称动力粘度，简称粘度。
在制剂中，浓的混悬剂、乳剂及某些亲水
性高分子溶液，在静止状态时形成很牢固 的有一定内部结构的凝胶，当剧烈震动时 使内部结构被破坏，凝胶状态变为可流动 状态，静臵后又重新恢复凝胶状态。
塑性液体、假塑性液体、胀性液体中多数
具有触变性，它们分别称为触变性塑性液 体、触变性假塑性液体、触变性胀性液体。
流变学与粉体学
江苏大学药学院 朱源
第一节 流变学（Rheology）
一、概述 二、弹性形变和粘性流动
三、流变性质
四、流变学在药剂中的应用与发展
一、概述 流变学是研究物体变形和流动的科学，
1929年美国化学家Bingham和Crawford 首先提出流变学概念
变形在固体或液体（气体）中都存在，
的均匀性却与药物粉末的粉体学性质如分散度、 密度、形态等有密切关系 • 散剂、胶囊剂、片剂生产中是按容积分剂量的， 分剂量的准确性又受粉体的相对密度、流动性等 性质的影响 • 压片时颗粒的流动性能严重影响片重差异，而颗 粒的流动性就是粉体的重要性质 • 粉体粒子的大小也影响溶出度和生物利用度
二、粉体粒子的性质
找适合的物质混合使用，并且以此为依据调节和 测定制剂的粘度
在软膏剂中，常用凡士林作为基质，制备时常常
加入白蜡、液体石蜡等调节，目的就是为了改善 凡士林的流变学性质
粉体学
（三）平均粒子径
是指由不同粒径组成的粒子群的平均粒
径。中位径是最常用的平均径，也叫中 值径，在累积分布中累积值正好为50% 所对应的粒子径，常用D50表示。
（四）粒子径的测定方法
粒径的测定方法与适用范围
测定方法 粒子经(μm) 测定方法 粒子经(μm)
光学显微镜 电子显微镜 筛分法 沉降法
0.5~ 0.001~ 40~ 0.5~200
定方向上分割粒子投影面的最大长度。
Martin径：定方向等分径，即一定方向
的线将粒子投影面积等份分割时的长度。
(3)Heywood径：投影面积圆相当径，即与粒
子的投影面积相同圆的直径，常用DH表示。
(4)体积等价径（equivalent volume diameter)：
与粒子的体积相同的球体直径，也叫球相 当径。用库尔特计数器测得，记作Dv。 粒子的体积V=πDv3/6
粉体的密度系指单位体积粉体的质量。 由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，
粉体的体积具有不同的含义。
粉体的密度根据所指的体积不同分为：真
密度、颗粒密度、松密度三种。
1.真密度（true density) ρt
是指粉体质量（W）除以不包括颗粒内
外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。
ρt = w/Vt
粒子投影面相当径
φ=
粒子投影最小外接圆直径
（一）形状指数 2. 圆形度（degree of circularity）：表 示粒子的投影面接近于圆的程度。
Φc= πDH/L
式中，DH—Heywood 径 (DH=(4A/π)1/2)； L—粒子的投影周长。
（二）形状系数
将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒子 的各种形态系数包括：
执业药师药剂学高频考点：粉体学简介
执业药师药剂学高频考点：粉体学简介(一)粉体学的概念?粉体学是研究固体粒子集合体(称为粉体)的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。
(二)粉体的性质1.粉体的粒子大小与粒度分布及其测定方法(1)粉体的粒子大小与粒度分布粉体的粒子大小是粉体的基本性质，它对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著影响，从而影响药物的溶出与吸收等。
粒径的几种表示方法：定方向径(显微镜测定)、等价径、体积等价径(库尔特计数法测定)、有效径(称Stocks径)、筛分径(筛分法测得)。
粒度分布：一定量的粉体，不同粒径的粒子所占比例。
了解粒度分布的意义，在于了解粒子大小的均匀性，而均匀性对药物制剂研究很重要。
粒度分布，常用频率分布来表示，即各个平均粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。
(2)粒径测定方法1)光学显微镜法：测定粒径范围0.5～100μm，一般需测定200～500个粒子，才具有统计意义。
2)库尔特计数法：将粒子群混悬于电解质溶液中。
本方法可用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等粒径的测定。
3)沉降法：是根据Stocks方程求出的粒子的粒径，适用于100μm以下的粒径的测定。
4)筛分法：使用最早、应用最广泛的'粒径测定方法，常测定45μm以上的粒子。
粒径测定注意的有关事项：粒径分析前对样品应进行合理的选择与处理;取样应采用一定的方法保证粒子的均匀性，流动样品可采取不同时间取样，静止样品可采取不同部位置取样，然后混合测定;为使取样具有代表性，应适当数量的取样量，大量样品取样量应在100g~1kg;库尔特计数法与沉降法测定是在液体中进行的，为保证粒子的均匀性，可加入适当量的表面活性剂。
2.粉体的比表面积粉体的比表面积是表征粉体中粒子粗细及固体吸附能力的一种量度。
粒子的表面积不仅包括粒子的外表面积，还包括由裂缝和空隙形成的内部表面积。
直接测定粉体的比表面积的常用方法有气体吸附法、还有气体透过法(测外表面积)。
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绪 论
四、授课内容安排
一、粉体成形技术的原理知识 颗粒、粉体的物性（尺寸、形状、颗粒间的相互作用力、 团聚性、可压缩性、安息角、摩擦性、流动性等） 颗粒、粉体的性能表征 粉体成形原理 二、粉体材料的制备及单元操作 粉体的制备（气相法、液相法、固相法） 粉体的单元操作（造粒，分离，分级，储存，输运等） 三、粉体材料的成形及成形设备 压力成形（冷压成形、温加热成形、高温成形） 无压成形（泥浆浇注、离心浇注、塑坏成形、泥浆喷射 沉积、电铸成形）
颗粒
绪 论
从个体颗粒出发，称为颗粒学 Powder 粉体
从集合粉体出发，称为粉体工程学
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粉体工程所涉及的行业
行 业
农 矿 冶 橡 塑 造 印 药 业 业 金 胶 料 纸 刷 物
绪 论
用
途
粮食加工、化肥、粉剂农药、饲料、人工降雨催凝剂 金属矿石的粉碎研磨、非金属矿深加工、低品位矿物利用 粉末冶金、冶金原料处理、冶金废渣利用、硬质合金生产 固体填料、补强材料、废旧橡胶制品的再生利用 塑料原料制备、增强填料、粉末塑料制品、塑料喷涂 造纸填料、涂布造纸用超细浆料、纤维状增强填料 油墨生产、铜金粉、喷墨打印墨汁、激光打印和复印碳粉 粉剂、注射剂、中药精细化、定向药物载体、喷雾施药
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行
化 食 颜 能 电 建
业
工 品 料 源 子 材
用
途
涂料、油漆、催化剂、原料处理 粮食加工、调味料、保健食品、食品添加剂 偶氮颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬系列 煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆 电子浆料、集成电路基片、电子涂料、荧光粉 水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉 梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗粒表面改性 脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、粉状污水处理剂 粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型砂
以流体（气、液、粉粒体等）
• 材料成形与控制工程专业－－
– 流程性材料产品的先进制造技术的人才培养 – 理论基础：材料学、化学、物理学、机械学、固体力学、 流体力学、热力学、电工电子学和信息技术科学 等
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“粉体工程”是一门跨学科、跨技术的综合 性技术学科,与基础学科、工程应用广泛联 系。 – 涉及粉体制备、粉体材料的性能及表征 – 涉及工程设备及基本工艺
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绪 论
参考书籍
1. 熊春林，粉体材料成形设备与模具设计，化学工业出版社， 2007.1 2. 吴成义,粉体成形力学原理，冶金工业出版社，2003.9 3. 谢洪勇，《粉体力学与工程》，化学工业出版社，2003. 4. 卢寿慈，《粉体加工技术》，中国轻工业出版社，2002年 5. 卢寿慈主编，《粉体技术手册》，化学工业出版社,2004
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绪 论
2）节能降耗，促进粉体加工技术的发展。
涉及：粉体加工机械、化学加工过程、高温处理过程等，所需 能量相当大。 例如： s 建材、化工、冶金中微细粉体加工设备－球磨机，目前的有效 能量利用率仅为2％～4％左右；对粉碎机理研究、改进设计、 新型的粉磨机械开发，提高效率。 s 化学方法加工成本昂贵，有污染（纳米粉体加工的主要方法）
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学 科 建 设
a) 20 世 纪 50 年 代 ， Rumpf 教 授 在 德 国 卡 尔 斯 鲁 厄 （Karlsruhe）大学化工机械系开展粉体工程的 教学活动 b) 20世纪60年代，Williams博士在英国布拉德福德 （Bradford）大学化工系建立粉体技术研究生院 （Graduate School of Post-graduate Studies in Powder Technology）：本科、研究生、企业 技术人员培训；并创刊 《粉体技术》（Powder Technology）杂志
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学科
电子学 磁学 光学
特征参数
电子波波长； 平均自由程； 隧道效应 磁畴壁 量子阱 迈斯纳穿透深度； 库柏电子对长度 位错作用区域； 晶界 分子识别
特征尺寸
10～100nm； 1～100nm； 1～10nm 10～100nm 1～100nm 1～100nm； 0.1～10nm 1～1000nm； 1～10nm 1～10nm
精细陶瓷 环 机 保 械
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绪 论
一、粉体学科研究历史
1) 新石器时代：第一种人造材料－陶瓷问世。 2) 明代：宋应星《天工开物》－介绍了原始的粉体工艺加工过程。 3) 国外从20世纪30年代开始“颗粒学”的研究 （专著的出版和学科的建设） 4）20世纪80年代以来，微米、超细颗粒的制备与应用成为热门 研究课题。 5）20世纪90年代以来，纳米材料的制备与应用赋予了颗粒学新 的生命，纳米科学和技术已成为全世界材料、物理、化学、生 物、力学等多学科的研究热点及前沿之一。颗粒学成为了一门 多学科交叉的尖端学科。
超导
力学 免疫学
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尘埃粒子
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绪 论 牙齿
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中国科学院化学所的科技 人员利用纳米加工技术在 石墨表面通过搬迁碳原子 而绘制出的世界上最小的 中国地图
1990年，IBM公司的科学家在金 属镍表面用35个惰性气体氙原子 组成“IBM”三个英文字母。
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二、粉体工程研究的内容
大气中的尘埃、有机粒子――环境污染控制领域； 几乎所有的工业部门都设计到粉体的处理加工过程 ――跨学科、跨行业：材料、冶金、化学工程、矿业、机械、 建筑、食品、医药、能源、电子工程等众多领域。 工艺过程――粉体的储存、输运、混合、分离、制粉、造粒、 流态化等单元操作,粉体的成形技术及设备。 • 20世纪50年代初期，粉体工程首先由战后的日本提出。因多个 工业部门、多种行业中出现粉体加工处理工艺，在行业学科缺 乏交流之时，人们对粉体技术问题的认识有隔膜，随着知识的 积累和相互融通，尤其是综合学科、边缘学科的发展，对粉体 的认识得到了升华： • 粉体――物质的一种特殊形式――新的学科：粉体工程学。
6. 张长森等编著，《粉体技术及设备》，华东理工大学出版， 2007
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粉体成形技术
李生娟
Tel:55271708 Email:usstshenli@
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绪论
– 社会经济产品分四类：
• • • •
• 国际标准化组织（ISO）认定：
硬件产品（Hardware） 形态为主的材料 软件产品（Software） 流程性材料产品（Processed material） 服务产品（Service）
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学 科 建 设
c）20世纪70年代20多个跨国公司集资成立“国际细 粉 学 会 ” （ International Fine Particle Research Institute） d） ２０世纪８０年代中科院过程工程研究所郭慕 孙院士建议下成立了“中国颗粒学会” e） ２０世纪９０年代起，美国化学工程师学会每 四年举办一次“颗粒技术论坛”
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粉体专业专著的出版
a) 1943年，美国学者J.M.Dallavalle 出版了世界 上第一部颗粒学专著《Micromeritics》（微晶粒学， 粉末工艺学） b) 1960年，德国学者I.R.Meldau编写了《Handbuch der Staubtechnik》 c) 1966 年 ， Dallavalle 的 学 生 Orr 又 出 版 了 《Particulate Technology》 d) 1979年，日本学者久保、中川、早川合编了《粉 体-理论与应用》 e) 1981年，日本的三轮茂雄编著了《粉体工学通论》
s 20世纪80年代对美、加拿大与粉体相关工厂调研得到结论：
2/3工厂的运行负荷<90%设计负荷；1/3工厂<60％设计负 荷； 80年代的设计水平相当于60年代的设计水平
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3）新材料的研发
超硬、超强、超导、超纯、超塑等新型材料。 材料极端参数的利用――新型材料； 材料颗粒粒度细化到纳米级再组合――新型材料 不导电的陶瓷―－处理得到零电阻――超导陶瓷
颗粒粉碎、混合、分离、筛分、过滤、成形、烧结、 固体粉体干燥等； 计量投料、卸料、散料输送、仓储设备、真空装置、 管道技术、回收设备、包装和填充、称重设备、成形设 备等
粉体是什么 粉体与颗粒的关系
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绪 论
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绪
论
颗粒
粉 体
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Fine particle
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三、粉体工程研究的目的
1) 提高产品的质量与控制水平
粉体颗粒的大小及粒度分布对产品质量的影响很大。 例如： s 传统材料中的水泥，粗细颗粒的比例、形状对产品性能有极大 影响。其中，水泥的粒度直接影响着水泥的凝结、水化、硬 化和强度等物理性能。 s 医药工业中的某些药剂：细化药剂颗粒改变其用量和吸收性。 磁性药剂。 s 颜料：颗粒细化到≈（0.4-0.5）倍可见光波长（380—780nm） 时，颗粒对入射光的散射能力最强，较高的遮盖力；小于此 值时，因发生光的衍射，遮盖力下降，具有透明性。 s 复印机所用的墨粉：其中6～20um的颗粒应占到75％以上， <此值复印时变黑；>此值，字体复印不上去 • 玻璃防霉粉---流动性（粉体颗粒的大小、形状、配比）