第一章粉末的性能与表征

1.1.2 粉体的粒径分布
• 一、. 频率分布和累计分布 频率分布－表示各个粒径范围内对应的颗粒百分含量。 累计分布－表示大于或小于某粒径的颗粒占全部颗粒的颗 粒百分含量。 （用显微镜、计数器获得个数分布数据； 用筛分析、沉降法获得质量分布数据）
以个数为基准 以质量为基准
q0 Dp
1 dn N dDp
• 3. 动力学形状系数 阻力形状系数、 动力学形状系数
1.2 粉末粒径的测量
• 1.2.1 粒径测量方法分类 • 1.2.2 显微镜法 • 1.2.3 筛分法 • 1.2.4 重力沉降光透法 • 1.2.5 激光衍射法 • 1.2.6 表面法（Ⅰ. 勃氏法、Ⅱ. BET吸附法 ）
实验一：粉体粒度分析测定—筛析法
2. 投影经（projected diameter ）
Feret径(DF)、Martin径（DM）、Heywood径（DH）、
投影周长相当径（DC）a1 a2 2
或 a1a2
3. 筛分径（DA）
4. 球当量径 等表面积当量径（Ds）、等体积当量径（Dv）、 等比表面积当量径（Dsv）、Stokes径（Dstk）、 光散射当量径（DL）
－－某些气溶胶和沉淀法制备的粉体。
（2）对数正态分布（logarithmic normal distribution ） －－粉碎法制备的粉体、气溶胶中的灰尘颗粒、海 滨砂粒。
（3）罗辛—拉姆勒分布（Rosin-Rammler ) －－粉碎产物、粉尘等颗粒：水泥、煤粉。
1.1.3 平均粒径
• 在粉体粒度的测量中，采用各式各样的平均粒径，来定量 地表达颗粒群的粒度大小。 本节简单介绍了一些在工程技术上经常采用的平均粒径。 见表1－3、1－4
1.1.2 粉体的粒径分布
• 单粒度体系 （ monodisperse ） • 多粒度体系 （ polydisterse ） • 粒度分布 （ particle diameter distribution ）
• 粒度分布基准： 1.个数基准—以每一粒径间隔内的颗粒数占全部颗粒总数 的个数。 2.长度基准—以每一粒径间隔内的颗粒总长度占全部颗粒 的长度总和的多少。 3.面积基准—以每一粒径间隔内的颗粒总表面积占全部颗 粒的表面积总和的多少。 4.质量基准—以每一粒径间隔内的颗粒总质量占全部颗粒 的质量总和的多少。
二、形状指数（shape index）和形状系数（shape factor）
• 形状因子--表示颗粒形状的数值。 形状系数—反映颗粒的体积、表面积乃至在一定方向上的投影 面积与某种规定的粒度的相应次方的关系。 与颗粒的物理性质有关。 （表面积形状系数、体积形状系数、比表面积形状系数、 卡门形状系数 ） 形状指数—用各种数学式表达颗粒外形。 与颗粒的物理现象无关。 均齐度（ proporation ） 充满度（ space filling factor ） 球形度（ degree of sphericity ）
最频粒径Dmo — 在频率分布坐标图中，纵坐标最大值所对应 的粒径。
标准偏差σ — 常用的表示粒度频率分布离散程度的参数， 其值越小，说明分布越集中。
标准偏差
ni di DnL 2
N
几何标准偏差
g
ni lg di lg Dg 2 N
二、. 粒径分布函数 （1）正态分布（normal distribution）
例 个数平均经
nDp
N
1.1.4 颗粒的形状
• 一、颗粒形状的定义：
1 针状（acicular）－ 粉末颗粒似针状。 2 角状（angular）－ 粉末颗粒呈多边形或多角状。 3 树枝状（dendritic）－粉末具有典型树枝状结构。 4 纤维状（fibrous）－粉末具有规则或不规则细长纤维形貌。 5 片状（flaky, flaked）－粉末颗粒形状为扁平状。 6 粒状（granular）－粉末颗粒接近等轴，但形状不规则。 7 不规则状(irregular)－粉末颗粒形状不对称。 8 瘤状(nodular)－ 粉末颗粒表面圆滑，形状不规则。 9 球状(spheroidal)－粉末颗粒形状接近球形。
实验二：粉体真密度的测定—比重瓶法 实验三：粉体比表面积的测定 参考书 伍洪标. 无机非金属材料实验.北京：化学工业出版社
1.3 粉末体的性质
• 1.3.1 粉末体的堆积性质
•
一、 空隙率
V VP VC
VV
填充率
VP 1
V
• 注意区分：表观体积、实际体积与空隙体积 理论密度与表观密度
q1 Dp
1 M
dm dDp
Q0
q Dp
00
Dp
Dp 1 dn 0 N dDp
Q1
Dp
1 Dp dm 0 M dDp
• 频率分布和累计分布的关系：微分和积分的关系。
• 表征粒度分布的特征参数： 中位粒径D50 — 粉体物料的样品中，把样品的个数（或质量） 分成相等两部分的颗粒粒径。
1. 形状指数（shape index）
（1）与外形尺寸有关的形状指数 均齐度：以长方体为颗粒的基准几何形状，根据三轴径 之间的比值导出的指数。
（2）与表面积和体积有关的形状指数 ： 体积充满度、面积充满度、球形度
（3）与颗粒投影周长相关的形状指数： Βιβλιοθήκη Baidu形度、表面粗糙度
• 2. 形状系数：修正系数。
2. 粉体的力学性能和其他物理化学性能，力学 性能又分为静力学性能和动力学性能，包括粉体的 摩擦角、流动性以及在流体中的运动性等；其他物 理化学性能包括粉体的电、磁、光、声、热学性能 以及黏附性、吸附性、凝聚性、湿润性和爆炸性等。
1.1 粉末颗粒的粒径
• 1.1.1 单个颗粒大小的表示方法
1. 几何学粒径（ geometry diameter ） 用单个颗粒的三维尺寸来表示－－三轴径：l、b、h
第一章 粉末的性能与表征
1.1 粉末颗粒的粒径与形状 1.2 粉末粒径的测量 1.3 粉末体的性质
•
粉体颗粒的大小和在粉体颗粒群中所占的比例
分别称为粉体的粒度和粒度分布。
•
颗粒的大小、分布、结构形态和表面形态等因
素决定粉体的基本性质。
• 粉体的基本性能：
1. 粉体的几何形态，包括粉体粒子的大小、粒 度分布 、粒子形态以及堆积状态等。