第一章粉末的性能与表征
粉体的表征ppt课件
特征 范围
AABiblioteka ICP-AE 原子吸收 XRF
光谱石墨
炉
金属和非 金属和非 金属和非 Z＞8 金属元素 金属元素 金属元素
XRD 晶体材料
样品通常 液态 的状体
液态
液态
固态
固态
检测极限 10-3-10-1 10-3-10-1 10-5-10-2 ＞10 a（ppm）
103-104
精确度b 0.2-1
0.5-2
1-2
（%）
准确度c 1-2
2-5
5-10
（%）
0.1-0.5 0.2-0.5
0.1-1
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
9
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 。
物理特性 颗粒尺寸和分布
颗粒形状 团聚度 表面积 密度和气孔率
化学成分 主要元素 次要元素 微量元素
相 结构（晶体或非晶体）
晶体结构 相成分
表面特性 表面结构 表面成分
3
1. 物理特性表征
1.1粉体分类
粉体按颗粒类型可以分为以下几类：
（1）一次颗粒：粉体中的最小单元；
（2）团聚体：颗粒聚集；
多个多晶一次颗粒组成的团聚体示意图
10
4. 表面形貌表征
比表面积的增大会对粉体各种 性能产生较大影响；
右图列出了电子束与固态样品 的相互作用示意图。 表面形貌表征技术基于微观粒
子（原子、离子、中子、电子等） 之间的反应以及辐射现象（X射 线衍射、紫外线辐射等）。这些 相互作用会产生不同的射线，通 过这些射线我们可以得到关于样 品的许多信息。
第1章-粉末性能及其测定
1.1 粉末及粉末性能 Particle and
particle properties 1.2 化学检验 Chemical testing 1.3 颗粒形状 Particle shape 1.4 粉末粒度及其测定 Particle size 1.5 粉末的比表面及其测定 Surface 1.6 金属粉末工艺性能测试
依靠重力克服介质的阻力和浮力自然沉降，由此 引起悬浊液的浓度、压力、相对密度、透光能力 和沉降质量的变化。 主要方法：液体沉降和气体沉降。属于前者的有 吸液管法、压力法、比重计法、沉降天平法、离 心沉降法、比浊沉降(浊度)法；属于后者的有氮气 沉降分析仪、气流沉降法。 优点：粉末取样较多，代表性好，结果的统计性 和再现性提高，能适应较宽的粒度范围；可具备 直接读数、自动记录和快速测定等优点。
第二章
1.4.1.2 粉末粒度分布基准
1.4.1 particle size and distribution
1.4.1.3 粒度分布函数
f (d ) n n 1 2 exp[1 (d d a / a ) 2 ] 2
a
1.4.1.4 平均粒度 算术平均径，显微镜法
形成固溶体或化合物的成分 机械夹杂
表面吸附气体
制粉工艺带入的杂质
测定方法
库仑分析法 菲水滴定法 氢损
氢损指=
A-B A-C
100%
酸不溶物法
铁粉盐酸不溶物＝ A
100%
B
其他方法，发射光谱法、色谱法、X荧光法、
中子激活分析等
2先进陶瓷材料第一章
第1章 先进陶瓷粉体的制备及其性能表征
材料学院 袁海滨 2017年11月25日
1
第1章 先进陶瓷粉体的制备及其性能表征
先进陶瓷材料的性能在一定程度上是由其显微结构决定 的，而显微结构的优劣取决于制备工艺过程。先进陶瓷的制 备工艺包括粉体制备、成型、烧结和后续加工四个主要环节。 理想的粉体应是： 1、形状规则（各向同性）一致； 2、粒径均匀且细小； 3、不结块； 4、纯度高； 5、能控制相。 目前先进陶瓷粉料的制备方法一般分为机械法和合成法 两种。
粉体粒度（粒径）
凡构成某种粉体的颗粒群，其颗粒的平均大小被定义为 该粉体的粒度。
粉体粒径大小影响粉体性质，如最敏感的比表面积、可 压缩性、流动性。 粉体粒度决定应用范畴，是粉体诸物性中最重要的特性 如： 土木、水利所用粉体 1cm以上 冶金、食品： 40μm-1cm 纳米粉体： nm量级 先进陶瓷粉体，一般粒径在0.05μm～40μm
颗粒形状与粉末生产方法的关系 颗粒形状 球形 近球形 片状 多角形 粉末生产方法 气相沉积，液相沉积 气体雾化，置换(溶液) 塑性金属机械研磨，水雾化 机械粉碎 颗粒形状 树枝状 多孔海绵状 碟状 不规则形 粉末生产方法 水溶液电解 金属氧化物还原 金属旋涡研磨 水雾化，机械粉 （1）用不同方法测得的粒径可能有较大的区别。 （2）一般测得是二次粒径，并不仅仅是一次粒径，显微 镜的方法才有可能将其分析。
9
先进陶瓷 粉体性能
显微镜下测得的颗粒径 ① Feret径（投影轮廓） ② Martin径 （等分面积） ③投影面积相当径 ④定方向最大径 ⑤投影周长相当径
10
先进陶瓷 粉体性能
4
先进陶瓷 粉体性能
粉体团聚
粉末冶金PPT课件
第8页/共149页
Part 2：粉末性能表征
2、化学性能 ChemistryFeatures
• 原材料成分elements与组成 compositions，纯度标准，粉末国家及部 级标准GB and BB
第15页/共149页
Part 2：粉末性能表征
Particle shape and the suggested qualitative descr第i1p6页t/o共1r4s9页
Part 2：粉末性能表征
• The equivalent spherical diameter can be determined from surface area, volume project area or settling rate measurements.
第21页/共149页
Part 2：粉末性能表征
• 球形度sphere ability ：与颗粒相同体积same volume的相当球体的表面积对颗粒的实际表面积real surface area之比称为球形度。它不仅表征express 了颗粒的symmetry对称性，而且与颗粒的表面粗糙 程度有关。一般情况下，球形度均远小于1。
• Usually，coarse particle 颗粒以single 单 颗 粒 存 在 ， fine particles 由 于 表 面 big surface发达而结合binding together，以二 次颗粒形式存在。 第6页/共149页
Part 2：粉末性能表征
• 颗粒的内部结构：与颗粒的外部结构比较， compared with out surface structure, 颗 粒 的 very complicated structures in particles,内部结构非常复杂
粉末的性能与表征
12 12.0-13.0 4 12.5 1.33
sum
300
100
频率分布的等组距直方图及分布曲线图
• 称为直方图。第一个直方图的底边长就是 组距DP，高度为频率，底边的中点为组中 值di
• 将直方图回归成一条光滑的曲线，便形成 频率分布曲线。工程上常用分布曲线的形 式来表示粒度分布。
累积粒度分布
• 形状千差万别（规则或不规则）直接影响 粉体其他性质（流动性、填充性等）所以 工程中，不同的使用目的要求颗粒的形状 不同，颗粒的形状因形成过程不同而不同。
颗粒形状的定义
• 对各种颗粒的形状需要定量加以描述： • 形状指数（详细介绍） • 形状系数 • 粗糙度系数
形状指数
• 定义：表示单一颗粒外形的几何量的各种 无因次组合称为形状指数（即理想形状与 实际形状比较时，差异的指数化）。
n (n / d)
测定量
长度
l
全表面积
定义函数
(
l d
6d
2
)
6(ld)
全体积（全质量） 比表面积
平均比表面积
(
l d
d
3)
(ld 2
)
6(ld) (ld 2 )
6(l / d 2 ) (l / d)
平均粒径
(ld) l
(ld2 ) l
(ld 2 ) (ld) (l / d) (l / d 2 )
三轴径的平均值计算公式
序号
1 2 3 4 5
计算式
名称
意义
l b 2
l b h 3
3 1 l 1 b1 h
二轴平均径
显微镜下出现的颗粒基本大小 的投影
三轴平均径 算术平均
三轴调和平 与颗粒比表面积相关，与外接
粉末性能及其测定PPT课件
状因子均大于6，差值越大说明形状越复杂。
形状 因子的测试与计算
• 体积形状因子
• V=m/nd比 • V=Kda3 • m/nd比=Kda3 K=m/nd比da3 m-粉末质量 n-粉末个数 d比-比重瓶密度
颗粒形状
片状 不规则形 状 球状
三种颗粒形状不同的铜粉的密度
松装密度 g/cm2
振实密度 松装时孔隙
g/cm2
度,%
0.4
0.7
95.5
2.3
3.14
74.2
49.4
4.5
5.3
钨粉平均粒度对松装密度的影响
费歇尔平均粒度 松装密度
μm
g/cm2
1.20
2.16
2.47
2.52
3.88
3.67
费歇尔平均粒度 松装密度
ni
250 200 150 100 50
2 4 6 8 10 12 14 d, μm
频度分布曲线
100
累 计 80 百 分 60 数， % 40
20
2 4 6 8 10 12 14 d, μm
累积分布曲线
• 1测量法 • 粒度测量主要方法
粒径基准
方法名称
测量
测量范围，μm
几何学粒径 当量粒径
筛分析 光学显微镜 电子显微镜 电阻（库尔特记数器）
• BET法
比表面测定法
真空计
扩散泵
He
1
/N2
2
3
800
700 4
600
500
7
8
《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。
粉末冶金原理总复习题2011
粉末冶金总复习题（一）粉末性能和表征1.什么是粒度 ?粒度分布 ?平均粒度 ?粒度: 颗粒在空间范围所占大小的线性尺度. 粒度组成（粒度分布）: 不同粒径的颗粒占全部粉末的百分含量. 平均粒度: 粉末颗粒粒径的统计平均值.2.常用粒度基准有哪些 ?粒度分布基准呢 ?粒度基准有：a）几何学粒径b）当量粒径c）比表面粒径d）衍射粒径粒度分布基准：1）个数基准分布2）长度分布基准3）面积分布基准4）质量基准分布3.什么是中位径 ?什么是比表面 ?积分曲线上对应50%的粒径称为中位径克比表面（S w）: 1g 质量的粉末所具有的总表面积（m2/g）;体积比表面（S v）: （m2/cm3）；4.什么是松装密度和振实密度 ?松装密度的控制有何重要意义 ?松装密度：自然充填容器时,单位体积的质量振实密度：粉末在振动容器中, 在规定条件下经过振动后测得的粉末密度意义：压制过程中, 采用容量装粉法, 即用充满形腔的粉末体积来控制压坯的密度和单重. 用松装密度和振实密度来描述粉体的这种容积性质.5.如何提高粉末的ρ松和流动性？松装密度高的粉末流动性也好，方法：粒度粗、形状规则、粒度组成用粗+细适当比例、表面状态光滑、无孔或少孔隙教材习题 : 2.1, 2.5 , 2.8, 2.9, 2.10（二）粉末的制取1. 简述△ Z0-T 图对还原制粉的指导作用。
3.欲得细 W粉，应如何控制各种因素？（1）采用两阶段还原法，并控制WO2 的粒度细；（2）减少WO3的含水量和杂质含量；（3）H2 入炉前应充分干燥脱水以减少炉内水蒸气的浓度；（4）增大H2流量（有利于反应向还原方向进行，有利于排除水蒸气使WO3 在低温充分还原，从而可得细W粉）；（5）采用顺流通H2 法；（6）减小炉子加热带的温度梯度；（7）减小推舟速度和舟中料层的厚度；（8）WO3中混入添加剂（如重铬酸氨的水溶液）；4.用雾化法制取金属粉末有哪些优点？优点：① 易合金化—可制得预合金粉末（因需熔化）, 但完全预合金化后, 又易使压缩性下降. 一般采用部分预合金.②在一定程度上, 粒度、形状易控制.③化学成分均匀、偏析小, 且化学成分较还原粉为纯.④生产规模大.5.简述水雾化和气体雾化法的基本原理。
粉体工程试题与答案
粉体工程一、粉末的性能与表征1.粒径：粉末体中，颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示，称为粒径。
2.粒径的表示方法：①几何学粒径②投影粒径③筛分粒径④球当粒径。
3.粉体粒径的分布常表示成频率分布和累积分布：①粒径分布的表格、直方图、曲线可直观地反映粉体粒径的分布特征。
②数字函数表达式有：正态分布；对数正态分布；Rosin—Rammler分布；RRB方程能较好地反映工业上粉磨产品的粒径分布特征。
4.平均粒径：若将粒径不等的颗粒群想象成自由径为D的均一球形颗粒组成，那么其物理特性可表示为f（d）=f（D），D即表示平均粒径。
5.粉末的测量方法：显微镜法；激光衍射法；重力沉降光透法；筛分法。
平均粒径测量方法：比表面法。
6.粉末的性质：堆积性质；摩擦性质；压缩性质与成形性（压制性）。
安息角：又称休止角、堆积角，它是指粉体自然堆积时的自由表面在静止平衡状态下与水平面所成的最大的角度。
（用来衡量与评价粉体的流动性）。
在0.2mm以下，粒径越小而休止角越大，这是由于微细粒子间粘附性增大导致流动性降低的缘故。
粉体颗粒形状愈不规则安息角愈大，颗粒球形愈大粉体流动性愈好其安息角就愈小。
二、粉体表面与界面化学1.粉末颗粒的分散：①在气相中，主要受范德华力、静电力、液桥力，分散方法，机械分散、干燥分散、颗粒表面改性分散、静电分散、复合分散；②在液相中，主要受范德华作用力、双电层静电作用力、空间位阻作用力、熔剂化作用力、疏液作用力，分散调控有，介质调控、分散剂调控、机械调控和超声调控。
2.颗粒表面改性：粉末颗粒表面改性：用物理，化学，机械方法对颗粒表面进行处理，根据应用的需要有目的的改变颗粒表面的物理化学性质，如表面晶体结构和官能团，表面能、界面润湿性，电性，表面吸附性和反应特性等，以满足现代新材料，新工艺和新技术发展的需要。
3.改性方法：①表面化学改性：偶联剂表面改性、表面活性剂改性、高分子分散剂改性、接枝改性；②微胶囊包覆——化学法、物理法、物理化学法；③机械化学改性；④原位聚合改性——无皂乳液聚合包覆法、预处理乳液聚合法、微乳液聚合法。
2 粉末的性能及其测定
2.2.2 取样和分样
如果是在连续流动出料时取样，则在垂直于粉流方向上，等
速地用大干粉流截面的矩形取样器贯穿粉末流即可。取出的粉 末注入总样容器内，用分样器进行分样。以达到测定粉末性能 所要求的粉重。
2.2.3 化学检验
（1）主要成分的含量 （2）其它成分，包括杂质的含量
(1)与主要金属结合，形成因溶体或化台物的金属或非金属成分、如还原铁 粉中的硅、锰、碳、硫、磷、氧等； (2)从原料和从粉末生产过程中带入的机械夹杂，如二氧化硅、氧化铝、硅 酸盐、难熔金属碳化物等不溶物； (3)粉末表面因吸附的氧、水蒸气和其它气体(氮、二氧化碳)； (4)制粉工艺带进的杂质，如水溶液电解粉末中的氢，气体还原粉末中溶解 的碳、氮和氢，羰基粉末中溶解的碳等。
垂直投影法
2.5.1 粒度和粒度组成
（2）当量粒径de：用沉降法、离心法或水利学方法（风筛法，水筛法）
测得的粉末粒度称为当量粒径。当量粒径中有一种斯托克斯径，其物理意义 是与被测粉末具有相同沉降速度且服从斯托克斯定律的同质球形粒子的直径。 由于粉末的实际沉降速度还受颗粒形状和表面状态的影响，故形状复杂、表 面粗糙的粉末，斯托克斯径总比按体积计算的几何学名义径小。
网筛标准则因各国制定的标准不同，网丝直径和筛孔大小也不一样。
目前，国际标准采用泰勒筛制。
习惯上以网目数（简称目）表示筛网的孔径和粉末的粒度。所谓目数是
指筛网1英寸（25.4mm）长度上的网孔数。目数愈大，网孔愈细。
泰 勒 标 准 筛 制
2.5.2 粉末粒度的测定方法
（2） 显微镜法
在实际应用中，光学显微镜的粒度测量范围是0.8~150μm，再小的粉
2. 3 颗粒形状
规则形状的颗粒外形可近似地用某种几何形状地名称描述，它们与粉末生产 方法密切相关
粉末的性能和检验
活性
总结词
活性是指粉末的反应能力。
详细描述
某些粉末具有较高的化学活性，能够与其他 物质发生反应。活性粉末在化学反应中起到 催化剂、氧化剂或还原剂等作用。了解粉末 的活性有助于开发新的化学反应和材料制备
方法。
Part
03
粉末的工艺性能
可塑性
要点一
总结词
可塑性是指粉末在一定温度和压力下，能够被塑造成所需 形状的性质。
烧结过程中，粉末颗粒间的空隙逐渐缩小，最终形成连 续的固体材料。烧结特性是粉末冶金和陶瓷等材料制备 的关键工艺参数，影响材料的性能和应用。
熔点和相变特性
总结词
熔点和相变特性是指粉末在加热过程中，发生相变和 熔融的温度和条件。
详细描述
粉末的熔点和相变特性对于材料的制备和加工非常重 要。了解和控制这些特性有助于优成分分析
通过化学分析方法测定粉 末中各元素的含量，如使 用原子吸收光谱、质谱等 方法。
纯度
检测粉末中杂质和有害元 素的含量，以确保粉末的 质量和安全性。
稳定性
检测粉末在储存和使用过 程中化学性能的变化，以 确保其稳定性和可靠性。
工艺性能的检验
可塑性
粉末的可塑性决定了其是否易于 压制和成形，可通过观察粉末在 压制过程中的流动性和可压性来 评估。
空航天、能源等领域。
粉末冶金铸件具有高精度、复杂 度高、质量稳定等特点，广泛应 用于机械制造、石油化工等领域。
电池和电子材料
电池和电子材料是粉末应用的 又一重要领域，粉末冶金技术 可用于制备高性能的电池材料 和电子元件。
电池粉末可用于制备锂离子电 池、镍氢电池等，具有高能量 密度、长寿命等特点。
电子材料粉末可用于制造电子 元件、集成电路等，具有高纯 度、高密度、低电阻等特点。
粉末的性能与表征
二、 等径球形颗粒的排列
三、 不等径球形颗粒的堆积
实际空隙率>最密填充空隙率 （约30％～40％） 原因：颗粒碰撞、回弹、颗粒间作用力、容器壁
Horsfield填充——向均一颗粒产生的空隙中连续不断地填充适当 大小的小球，空隙率将下降，理论上可获得非 常紧密的填充体。
可是，怎样的粒度分布可得到密实填充体呢？ 两种孔型： 四角孔（八面体空隙）－由6个球围成
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
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
1.3.3 粉体压缩性与成型性
粉体压缩性－粉体在压制过程中被压紧的能力。 成型性－粉末压制后，压坯保持既定形状的能力。 表示方法：
粉体压缩性－以一定单位压制压力（500MPa）下粉末所达到 的压坯密度表示，或用压坯密度随压制压力变化 的曲线表示。
成型性－用粉末得以成型的最小单位压制压力表示，或以压 坯的强度来衡量。
三角孔（四面体空隙）－由4个球围成 （回忆：若有n个大球体作最紧密堆积，就必定有n个八面体
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。
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（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
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
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。
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
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）
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。
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 ）
• 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
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
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）
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： 圆形度、表面粗糙度
• 2. 形状系数：修正系数。
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。
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。