粉末和颗粒状物料的特性
粉体的定义
粉体的制备方法-------机械法和化学合成法一、粉体的定义:粉体是大量颗粒的集合体,即颗粒群,又称为粉末;颗粒是小尺寸物资的通称,其几何尺寸相对于所测的空间尺度而言比较小,从厘米级到纳米级不等,又称为粒子;颗粒是粉体的组成单元,是研究粉体的出发点。
粉体是由诸多颗粒组成,是大量颗粒的宏观表现,其性质取决于各颗粒,并受颗粒堆积情况、颗粒之间的介质、外界作用力的影响。
二、机械法制备粉体用机械力进行粉碎,可以将各种金属矿物、非金属矿物、煤炭等制成粉体,适用于大规模工业生产。
在粉碎过程中,大块物料在机械力作用下发生破坏而开裂,经破碎成为许多小块、小颗粒,进一步经粉磨成为细粉体。
在出现破坏之前,固体受外力作用,先发生可恢复原形的弹性变形,当外力达到弹性极限时,固体县发生永久变形而进入塑性变形阶段;当塑性变形达到极限时,固体开裂,被破坏。
作用在固体上的应力按作用方向可分为压应力和剪应力。
观察固体破坏时的断面的形状可知,固体在压应力的作用下被压裂,或是在剪应力的作用下产生滑移,或是在两者的共同作用下开裂。
粉碎是在外力作用下使大物块料克服内聚力碎裂成若干小颗粒的加工过程,所使用的外力可以是各能量产生的机械力;粉碎是以单个颗粒的破坏为基础的,是大颗粒破坏的总和。
根据所得产物的粒度不同,可将粉碎分为破碎与粉磨;破碎是使大块物料碎裂成小块物料的加工过程,粉磨是使小块物料碎裂成细粉体的加工过程。
粉碎机械:按照主要作用力的类型(压应力、剪应力)和排料粒度,可以将粉碎机械大致分为破碎机械、粉磨机械、超细粉碎机械。
粉碎作用力以压应力为主、排料中以粒径大于3mm颗粒为主的称为破碎机械;粉碎作用力以压应为主、排粒中以粒径小于3mm颗粒为主的称为粉磨机械;排料中以粒径小于10微米颗粒为主的称为超细粉碎机械。
常用的破碎机械有锤式破碎机、鄂式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机、锤式破碎机等;粉磨机械有雷蒙磨、轮碾机、筒磨机、振动磨、高压锟式机等。
粉末混合工艺
粉末混合工艺全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:粉末混合工艺是指通过将不同的粉末原料进行混合,以达到制备特定产品的工艺方法。
在工业生产中,粉末混合工艺广泛应用于制备金属粉末冶金制品、陶瓷制品、化工产品等领域。
粉末混合工艺的优点在于可以有效控制成分比例,提高产品的性能和品质。
粉末混合工艺的基本原理是将不同种类的粉末原料按照一定的配方比例混合均匀,然后通过压制、烧结、热压等工艺步骤制备成产品。
每一种粉末原料都具有其特定的物理化学性质,而不同的配方比例和混合工艺参数也会影响最终产品的性能。
粉末混合工艺的关键在于如何选择合适的原料、确定合理的配方比例、采用适当的混合工艺方法。
在粉末混合工艺中,选择合适的原料是至关重要的。
粉末原料的性质直接影响到最终产品的性能和品质。
常见的粉末原料包括金属粉末、陶瓷粉末、高分子材料粉末等。
这些粉末原料通常需要进行粒度分析、表面性能测试等,以确定其适用范围和使用要求。
确定合理的配方比例是粉末混合工艺中的关键环节。
不同的产品需要采用不同的配方比例,以保证最终产品的性能和品质。
配方比例经常通过试验和实践来确定,通常需要考虑到原料的化学成分、物理性质、烧结性能等因素。
混合工艺方法的选择也对最终产品的性能有重要影响。
常见的混合工艺方法包括机械混合、溶液混合、气液混合等。
机械混合是最常用的混合工艺方法,通过搅拌、研磨等机械力作用将粉末原料混合均匀。
溶液混合则是将粉末原料溶解在溶剂中,再进行混合。
气液混合则是将气体和液体一起混合,常用于颗粒状粉末原料的混合。
粉末混合工艺是一种重要的工艺方法,广泛应用于工业生产中。
通过选择合适的原料、确定合理的配方比例、采用适当的混合工艺方法,可以制备出高性能、高品质的产品。
粉末混合工艺的发展也为工业生产提供了更多的可能性,促进了产品的创新和升级。
希望随着科技的不断进步,粉末混合工艺能够得到更大的发展和应用。
第二篇示例:粉末混合工艺是工业生产中常用的一种工艺方法,它主要用于将不同性质的粉末原料混合在一起,以制备出符合特定要求的混合物。
经典:粉末的性能与表征
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粒度分布的函数表示
正态分布的分布函数可用下述数学式表示:
f(D P )2 1e x ( D P p 2 D 2 P ) 2 2 1e x ( D P p 2 D 2 5) 2 0
• 式中, D P为平均粒径,为分布的标准偏差
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组数h的选取
• 当组数h取值过小,则数据的准确性降低; • h的取值过大,则数据的处理过程又过于冗
长)。
22
颗粒大小的频率分布
h
DP/m
nP
di/m f(DP)/%
1
1.0-2.0
5
1.5
1.67
2
2.0-3.0
9
2.5
3.00
3
3.0-4.0
11
3.5
3.67
4
4.0-5.0
28
4.5
9.33
得
D=∑(nd)/∑n
33
实例2(自学)
若面颗积粒的群定的义质函量数为求m平1均, m粒2径, m?3, …, mn,试由比表
设每颗种粒颗群粒由的粒个径数为为d1n, 1d,2,nd2,3,n…3, ,…dn,的n集n,合密体度组为成,, 则n1=m1/(d13), n2=m2/(d23), n3=m3/(d33), …, nn=mn/(dn3)
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测定量和定义函数相对应的平均粒径
测定量
定义函数
个长
(nd)
平均粒径
(nd ) n
全表面积
(6nd 2 )
(nd 2 ) n
颗粒数
n
全体积(全质量)
(nd 3 ), (nd 3 )
铝粉和铝粒区分的界限
铝粉和铝粒在外观、使用方法和特性上有明显的区别,主要的区分点如下:
1. 外观:铝粉呈粉末状,质地轻盈,颜色呈银白色,具有较高的金属光泽。
而铝粒则是颗粒状的,大小不一,表面通常被磨蚀或氧化,呈现出灰白色或淡黄色的颜色。
2. 使用方法:铝粉可以轻易地分散在物体中,如油漆、滚油漆、水性漆等,能形成均匀的涂层。
铝粉也可以制成糊状物,用于密封或导电填充。
铝粒则主要作为结构材料使用,如机器中的耐磨片、垫片、铜门中的骨架等。
3. 特性:铝粉具有较好的柔韧性、延展性和抗腐蚀性,易于保存,不易氧化,色泽鲜亮。
铝粒除了具有金属材料的共同特性外,还具有较高的强度和良好的塑性加工性能。
此外,从使用角度来看,铝粉主要用于涂料生产、油墨、印刷、造纸等工业,而铝粒则主要用于结构材料生产,如各种结构型材、管材、板材等。
因此,可以根据具体的使用场合和需求来选择合适的铝制品。
然而,值得注意的是,无论是铝粉还是铝粒,其表面都可能含有少量的杂质,颜色可能会有轻微差异。
而且由于制备技术和应用环境的差异,不同来源的铝制品可能存在一些细微的差别。
在具体区分时,可以通过观察外观、测量颗粒大小、掂量轻重等方法来大致区分。
另外,要注意避免使用酸性物质进行鉴别,以免对产品造成损害。
综上所述,可以从外观、使用方法和特性等方面进行考虑,并结合具体的使用场合和需求来选择合适的铝制品。
同时要注意鉴别方法的合理性和对产品的保护。
真空干燥动力学
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感谢支持!(Thank you for downloading and checking it out!)真空干燥动力学一、真空干燥基本理论真空干燥的定义与分类真空干燥,顾名思义,是在真空条件下进行的干燥过程。
在这种干燥方式中,物料在低压环境下,利用真空泵将干燥室内的气体抽出,使得干燥室内的压力低于大气压,从而降低物料表面的液态水分的沸点,使水分快速蒸发。
真空干燥广泛应用于食品、药品、化工等领域,是一种高效的干燥方式。
根据干燥过程中物料与干燥介质的相对运动状态,真空干燥可分为动态真空干燥和静态真空干燥。
动态真空干燥是指物料在干燥过程中不断运动,如旋转、振动等,以提高干燥效率;静态真空干燥则是物料固定在干燥容器中,干燥介质通过容器壁与物料进行热量和质量的传递。
真空干燥的原理与特点真空干燥的原理主要利用了低压环境下物料表面液态水分的沸点降低,使得水分能够快速蒸发。
此外,真空干燥过程中,物料表面的水气压差较大,有利于水分的扩散和迁移,从而提高了干燥速度。
真空干燥具有以下特点:1.干燥速度快:由于低压环境下物料表面水分的沸点降低,水分能够迅速蒸发,提高了干燥速度。
2.干燥质量好:在真空环境下,物料表面水分优先蒸发,内部水分逐渐向表面迁移,有利于保持物料的内部结构,提高干燥质量。
3.能耗较低:真空干燥过程中,干燥室内的压力低于大气压,使得热空气的密度减小,热传导和对流阻力减小,从而降低了能耗。
4.适用于热敏性物料:在真空干燥过程中,干燥温度较低,有利于保持物料的热敏性,避免物料的降解和变质。
DZSF直线振动筛
DZSF直线振动筛直线振动筛是振动筛众多类型中应用很广泛的一种,并且直线振动筛根据多年的设计和改良,也有了许多不同的系列类型,DZSF直线振动筛就只其中的一种,使用到DZSF直线振动筛的用户和地区也很广泛,下面就详细介绍一下DZSF直线振动筛。
一、DZSF是什么意思DZSF很明显是该种类型振动筛的简称,但是很多人还不太清楚DZSF这几个字母所代表的含义。
DZSF分为两个部分,一是DZS,意思是这个直线振动筛是采用振动电机的在直线振动筛,二是F,意思是防尘,所以DZSF直线振动筛的含义就是防尘的电机直线振动筛。
二、DZSF直线振动筛的适用范围通过上面F含义的介绍,我们应该知道DZSF直线振动筛处理的物料中主要是粉末状物料居多,DZSF直线振动筛主要用于化工、塑料、冶金、建材、化肥、食品、医药、玻璃、粮食、陶瓷和磨料等行业中干式粉状物料和颗粒状物料的筛分,这些干式物料的特性为粒度在0.074-5mm之间;含水量小于70%;无粘性。
三、DZSF直线振动筛的特点1、筛分效率高、筛分产量大。
2、筛网的使用寿命长,减少了筛网的更换次数和成本。
3、减震效果好,噪音低。
4、机型小巧,造价低,节约陈本。
5、密封性好,有效防止了干式粉状物料筛分时的灰尘外溢。
四、技术参数DZSF直线振动筛根据产能大小的不同有多重型号可供选择。
型号公称尺寸物料粒度(mm)筛面倾角(°)振幅(mm)层数(s)功率(kw)DZSF-5 20500*2000.074——100°——7°4——101——52*(0.4-0.75)DZSF-5 25500*250 0DZSF-1 0201000*20 00DZSF-1 0251000*25002*(0.4-1.1)DZSF-1 0301000*30002*(1.1-1.5)DZSF-1 0401000*40 00DZSF-1 2351200*35002*(1.1-2.2)DZSF-1 2501200*50 00DZSF-1 5351500*35 00DZSF-1 5601500*60002*(2.2-3.7)DZSF-1 8451800*45000.074——15DZSF-2 0502000*50 00DZSF-2 2602200*6000更多产品就在【新乡大用】。
固体颗粒及其特性简介
固体颗粒及其特性简介1. 引言固体颗粒是指具有一定形状和大小的固体微小颗粒,其特性主要由颗粒的材料、形状、大小和分布等因素确定。
固体颗粒在材料科学、环境科学、化学工程等领域中具有重要的应用和研究价值。
本文将对固体颗粒及其特性进行简要介绍。
2. 固体颗粒的分类固体颗粒根据其材料的不同可以分为无机颗粒和有机颗粒两大类。
无机颗粒包括金属颗粒、氧化物颗粒、碳化物颗粒等,具有较高的硬度和热稳定性;有机颗粒主要由有机高分子材料构成,如聚合物颗粒、纤维素颗粒等,具有较好的可加工性和生物相容性。
固体颗粒还可以根据其形状的不同进行分类,常见的形状包括球形颗粒、棱柱形颗粒、片状颗粒等。
颗粒的形状对其物理性质和应用性能有重要影响,如球形颗粒具有较好的流动性和填充性能,适用于制备粉体材料和颗粒填充体的工艺。
3. 固体颗粒的特性固体颗粒的特性包括粒径分布、比表面积、孔隙率和流动性等。
3.1 粒径分布固体颗粒的粒径分布是指颗粒在不同尺寸上的分布情况。
粒径分布对颗粒的堆密度、流动性、分散性等物理性质有重要影响。
常见的粒径分布形式有均匀分布、正态分布和偏态分布等。
3.2 比表面积比表面积是指单位质量或单位体积颗粒表面积的大小。
固体颗粒的比表面积与其形状、粒径和孔隙结构等因素有关,较大的比表面积通常表明颗粒具有较好的活性和吸附性能。
3.3 孔隙率孔隙率是指颗粒内部空隙的体积与颗粒总体积之比。
孔隙率的大小直接影响颗粒的吸附、贮存和传质性能。
固体颗粒的孔隙结构可以分为微孔和介孔两类,微孔孔隙直径小于2nm,介孔孔隙直径在2-50nm之间。
3.4 流动性流动性是指固体颗粒在外力作用下的运动性能,通常通过测量颗粒的流动性指数来表征。
流动性的好坏影响颗粒的输送、搅拌、干燥等工艺过程,对于粉体工程和化工工艺具有重要意义。
4. 固体颗粒的应用固体颗粒在许多领域具有广泛的应用。
在材料科学中,固体颗粒可以用于制备陶瓷、金属粉末、电子材料等,具有重要的基础研究和工业应用价值。
粉末的基本概念及种类
粉末的基本概念及种类粉末的定义和特点粉末是指物质的细小颗粒,常见的粉末材料包括金属、陶瓷、塑料和化工原料等。
粉末的特点包括细小、高比表面积、易于搬运和加工等。
粉末的制备方法粉末的制备方法有多种,常见的包括物理法、化学法和机械法等。
物理法物理法是通过物理手段将物质粉碎成粉末。
常见的物理法包括: 1. 研磨法:利用研磨机械将物质研磨成细小颗粒。
2. 雾化法:将熔融的物质通过高速喷嘴雾化成细小颗粒。
3. 激光法:利用激光将物质表面蒸发并形成粉末。
化学法化学法是通过化学反应将物质转化为粉末。
常见的化学法包括: 1. 沉淀法:通过控制反应条件使溶液中的物质沉淀成粉末。
2. 气相法:将气体反应产物通过凝结沉积成粉末。
3. 水热法:利用高温高压的水环境使物质反应生成粉末。
机械法机械法是通过机械力将物质加工成粉末。
常见的机械法包括: 1. 球磨法:利用球磨机械将物质研磨成细小颗粒。
2. 冷焊法:利用机械冲击使物质分散成粉末。
粉末的种类粉末根据材料的不同可以分为多种种类,下面介绍几种常见的粉末。
金属粉末金属粉末是由金属材料制备而成的颗粒状物质。
金属粉末广泛应用于冶金、电子、材料等领域。
常见的金属粉末包括铝粉、铁粉、铜粉和镍粉等。
陶瓷粉末陶瓷粉末是由陶瓷材料制备而成的颗粒状物质。
陶瓷粉末具有良好的耐磨、耐腐蚀和绝缘性能,被广泛应用于建筑、电子、机械等领域。
常见的陶瓷粉末包括氧化铝粉、氮化硅粉和氧化锆粉等。
塑料粉末塑料粉末是由塑料材料制备而成的颗粒状物质。
塑料粉末具有良好的可塑性和韧性,被广泛应用于塑料制品的生产加工。
常见的塑料粉末包括聚乙烯粉末、聚丙烯粉末和聚氯乙烯粉末等。
化工粉末化工粉末是由化工原料制备而成的颗粒状物质。
化工粉末具有多种化学性质,被广泛应用于化工、医药等行业。
常见的化工粉末包括硫酸铜粉、氯化钠粉和氯化铵粉等。
金属粉末的应用金属粉末由于其良好的导电、导热和可塑性能,被广泛应用于以下领域: 1. 3D打印:金属粉末可用于3D打印技术,制造复杂结构的金属零件。
粉体知识点整理
第一章绪论1.粉体学的重要意义对应“粉体及其技术的重要性”1)粉体是许多材料构成、组分或原料;2)粉体技术是制备材料的基础技术之一;3)超细粉体材料,尤其是纳米粉体材料在新型材料的开发研究中越来越重要;4)粉体容易大批量生产处理,产品质量均匀,成本低,控制精确,成为许多人工合成材料必然选择的合成方法;2.颗粒的定义:是在一特定范围内具有特定形状的几何体;大小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;3.粉体的定义:大量颗粒的集合体,即颗粒群,又称粉末狭义的粉末是指粒度较小的部分;颗粒与粉体的关系:颗粒是粉体的组成单元,是粉体中的个体,是研究粉体的出发点;颗粒又总是以粉体这种集合体的形式出现,集合体产生了个体所所不具有的性质;4.粉体学的特点:以粉体为研究对象,研究其性质及加工利用技术;5.粉体技术包括:制备、加工、测试;制备有各种物理、化学、机械方法;加工作业有粉碎、分级、分散、混合、制粒、表面处理、流态化、干燥、成形、烧结、除尘、粉尘爆炸、输运、储存、包装等;测试对粉体各种几何、力学、物理、化学性能表征;6.粉体的存在状态:通常所指的粉体是小尺寸的固体,但气体中的液滴、液体中的气泡也属于颗粒;固态的物质中又分为分散态和聚集态,多数粉体为分散态;7.粉体的分类:1)按照成因分类:天然粉体与人工粉体2)按制备方法分类:机械粉碎法和化学法粉体3)按分散状态分类:原级颗粒一次颗粒、聚集体颗粒二次颗粒、凝聚体颗粒三次颗粒、絮凝体颗粒4)按颗粒大小粒径分类:粗粉体>、中细粉体~、细粉体10~74μm、微粉体~10 μm 、纳米粉体<100nm第二章粉体的几何性质1.粒度定义:粒度是指粉体颗粒所占空间的线性尺寸;2.颗粒尺寸常用的表征方法:三轴径、定向径、当量径、3.粉体平均粒径计算公式:4.粒度分布及其表示方法:粒度分布依据的统计基准:∑n的比例;①个数基准分布又称频度分布以每一粒径间隔内的颗粒数占颗粒总数∑nd的比例;②长度基准分布以每一粒径间隔内的颗粒总长度占全部颗粒的长度总和∑2nd的比例;③面积基准分布以每一粒径间隔内的颗粒总表面积占全部颗粒的总表面积∑3nd的比例;④重量基准分布以每一粒径间隔内的颗粒总重量占全部颗粒的总重量表征粒度分布的方法:列表法,作图法、矩值法和函数法;其中函数法是最精确的粒度描述方法即用概率理论或者近似函数的经验法莱寻找数学函数5.形状因子:为形状表征量,无量纲常数,有形状指数和形状系数;形状指数是指颗粒几何参数的无量纲组合;它与形状系数相比没有明确的物理意义;形状系数:颗粒的表面积、体积、比表面积等几何参数与某种规定粒径dp的相应次方的比例关系;6.常用粒度测量方法及其他优缺点:1)筛分析法一般>40μm,其中最细的是400目,孔径为38μm;优点:统计量大、代表性强;便宜;重量分布;缺点:粒度下限为38μm;人为因素影响大;重复性差;非规则形状粒子误差;速度慢;2)显微镜法:采用定向径方法测量;光学显微镜——250μm;电子显微镜——5μm;优点:可直接观察粒子形状;可直接观察粒子团聚;光学显微镜便宜;缺点:代表性差;重复性差;要测量投影面积直径;速度慢;3)光衍射法粒度测试:根据小颗粒衍射角大,大颗粒衍射角小来测量,同时某一衍射角的光强度与相应粒度的颗粒多少关;4)激光衍射—500μm;X光小角衍射—μm;所用方法即为投射电子显微镜法;扫描电子显微镜法;优点:可观察粒径小,图像富有立体感,较真实,易于识别,可观察微区,一般同时进行成分分析;缺点:造价昂贵,试样制备要求严格,真空度要求严格5)原子力显微镜AFM:x,y方向分辨率可达到2nm,垂直方向分辨率课达到小于.优点:AFM具有操作客易、样品准备简单、操作环境不受限制、分辨率高等优点缺点:与SEM相比,成像范围太小,速度慢,受探头的影响太大;6)光散射法和消光法光散射法原理:利用颗粒对激光的散射角度随颗粒粒度而改变的原理测定粒度分布;消光法原理:通过测定经粉体散射和吸收后光强度在入射方向上衰减确定粒度;符合朗勃比尔定律;优点:适用于气溶胶和液体分散系、非接触测定、精确给出粒度分布曲线和平均粒度、测定速度快;电传感法粒度测试:当一个小颗粒通过小孔时所产生的电感应,即电压脉冲与颗粒的体积成正比;7)水利分析法—沉降法用于小于物料粒度组成的测定测量原理:在具有一定粘度的粉末悬浊液内,大小不等的颗粒自由沉降时,其速度是不同的,颗粒越大沉降速度越快;大小不同的颗粒从同意起点高度同时沉降,经过一定距离时间后,几颗将粉末按粒度差别分开;重力沉降:10-300μm;离心沉降:μm;优点: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:检测速度慢尤其对小粒子;重复性差;对非球型粒子误差大;不适用于混合物料即粒子比重必须一致才能较准确;动态范围窄8)气体吸附法原理:使气体分子吸附于微粒表面,测定吸附量,换算粉体比表面积,求出粒度;常见粒度分析方法:7:粒度测定方法的选定还要进一步看书P34根据数据的应用场合选择;根据粉体的粒度范围选择;根据粉体的存在形式选择;根据测定精度的要求选择;根据样品量选择;.根据粒度测定所需时间选择;根据设备投资和分析费选择:8.粉体填充结构:是指粉体层内部颗粒在空间中的排列状态;一般而言,粉体层的排列状态是不均匀的;要注意到填充状态的两个极端,即最疏与最密填充状态;原因是:形状不规则,存在空隙;注意:粉尘的体积与其他固体物质的体积不同粉尘的体积包括:尘粒的颗粒体积、粉颗粒之间的空隙体积、颗粒外开口体积、颗粒内闭孔和附面膜体积等五部分;9.描述粉体填充结构的参数主要掌握前三个容积密度:ρb,亦称视密度:单位填充体积的粉体质量,即自然堆积状态下单位体积粉体的质量;表观密度填充率:Ψ,颗粒体积占粉体填充体积的比例如右图;空隙率:ε,空隙体积占粉体填充体积的比例Ε=1-Ψ=1- ρb/ρp配位数:某一个颗粒接触的颗粒个数配位数分布:粉体层中各个颗粒有着不同的配位数,用分布来表示具有某一配位数的颗粒比率时,该分布称为配位数分布;空隙率分布:以距观察颗粒中心任一半径的微小球壳空隙体积比率对距离表示的分布;接触点角度分布:将与观察颗粒相接的第一层颗粒的接触点位置,以任意设定的坐标角度表示的分布10.等径球均一球的颗粒的规则填充相邻的四个球视为基本层的最小组成单位,则有正方形和单斜方形两种排列方式;掌握立方体填充立方最疏填充和菱面体填充六方最密填充;立方体填充:配位数为6;菱面体填充:配位数12.11.均一球形颗粒的实际填充不规则填充实际填充时,由于受到球之间的碰撞、回弹、摩擦、容器壁面等影响,而成为不规则填充;均一球形颗粒群的随机填充结构贝尔纳实验统计分析结论是:1空隙率比较大时,配位数分布接近正态分布;2随着空隙率减小,趋近于最密填充状态的配位数;实验结论:高配位数的疏接触点多,填充疏松,空隙率大;P39.低配位数的密接触电多,填充紧密,空隙率小;12.非等径球形颗粒的填充较大球形颗粒中加入一定数量的较小球形颗粒,空隙率可以降低;若进一步加入更小的球形颗粒,空隙率进一步降低;1)空隙率随着小颗粒的混入比增加而减小2)填入颗粒的粒径越小,空隙率也越低总结即是:小颗粒粒径越小,配位数越大,空隙率越小,填充率越大;13.影响颗粒填充的因素:1)壁效应:当粉体填入容器时,填充结构受容器壁面的影响,在容器壁面附近形成特殊的填充结构,成为壁效应;2)局部填充结构:空隙率分布、填充数密度分布、接触点分布;3)粉体的含水量:潮湿粉体易于团聚,导致内部保持松散结构,致使填充率降低;含水量较低时候,容积密度略有降低,影响不大;随着含水量继续增大,形成大团粒,导致容积密度迅速降低;含水量继续增大,由于颗粒发生相对滑动而使填充率增大;4)颗粒形状:颗粒越接近球形,通常其空隙率越低;即空隙率随颗粒球形度降低而增加;5)颗粒大小:粒度很小时,颗粒间的附着力大于颗粒重力,发生团聚,此时空隙率较大,即表观体积增大;当粒度大于某一临界值,凝聚力可忽略不计,粒度大小则对堆积无明显影响;6)填充速度:对粗颗粒,填充速度越快会导致有较大的空隙率;对于面粉之类吸附力较明显的粉体,填充速度快,可降低空隙率;14.致密堆积经验1)用单一粒径尺寸的颗粒,不能满足致密堆积对颗粒级配的要求;2)采用多组分且组分粒径尺寸相差较大一般相差4-5倍的颗粒,可较好地满足致密堆积对粒度与级配的要求;3)细颗粒数量应能足够填充堆积体的空隙,通常,两组分时,粗细颗粒数量之比约为7:3;三组分时,粗中细颗粒数量比例约为7:1:2时,相对而言,可更好地满足致密堆积对粒度与级配的要求;4)在可能的条件下,适当增大临界颗粒粗颗粒尺寸,可较好地满足致密堆积对颗粒级配的要求;第三章粉体的力学性质1.颗粒间的附着力当粉体颗粒很小时,由于附着力存在易于团聚颗粒间的附着力凝聚力包括范德华力、静电吸引力、水分毛细管力、磁性力、机械咬合力;2.填充层内的静态液相根据颗粒间液体量的多少,有四种的静态液相;1)摆动状态:颗粒接触点上存在透镜状或环状的液相,液相互不连接;2)链索状态:液相相互连接而成网,空气分布其间;3)毛细管状态:颗粒间隙充满液体,仅仅颗粒表面存在气液界面;4)浸渍状态:颗粒群浸在液体中,存在自由液面;3.液桥力粉体颗粒之间接触处或间隙部位存在液体的状态成为液桥,液桥对所连接的颗粒有引力,也就是液桥力,实际上即毛细管力;液桥力大小与颗粒间液体量、颗粒表面润湿性、颗粒形状、液固接触状况等有关;孔隙和R孔隙的差异T孔隙:4个球以正三角锥的顶点为球心排列时所形成的四面型孔隙称为T孔隙;这种孔隙有6个解除点和4个支路,各个支路都与R孔隙相通;与霍斯菲尔德填充的三角孔相同;R孔隙:4个球并排成正方形,在通过正方形中心的垂线上再排列两个球后形成的长斜方形空隙称为R孔隙;相当于霍斯菲尔德填充的四角孔;5.粉体的摩擦特性后三种以了解为主摩擦角:由于颗粒间的摩擦力和内聚力而形成的角的统称;根据颗粒体运动状态的不同,可分为内摩擦角、安息角、壁摩擦角及动内摩擦角;6.内摩擦角:在力学上可以理解为块体在斜面上的临界自稳角,在这个角度内,块体是稳定的;大于这个角度,块体就会产生滑动;摩擦角表示该极限应力状态下剪应力与垂直应力的关系,它可用莫尔圆和破坏包络线来描述;测试方法:流出法、抽出法、活塞法、慢流法、压力法、剪切盒法等有关莫尔圆的画法和性质:式中σ1和σ2为两个主应力,这两个关系式也可以用莫尔圆上N点的坐标值来表示,N点与σ1夹圆心角为2θ,当σ1和σ2为已知时, 用公式法或莫尔圆法都可获得通过该点的任一截面上的正应力和剪应力值;7.安息角安息角又称粉尘静止角、休止角、堆积角,是粉体粒度较粗的状态下由自重运动所形成的角;测定方法:排出角法、注入角法、滑动角法、剪切盒法安息角休止角≤30°流动性好;≤40°基本满足;≥40°流动性差;同时注意粘性粉体或粒径小于100~200um的粉体粒子相互作用力较大,而流动性差,相应地所测休止角较大;对于非黏聚性粉体,安息角和内摩擦角是相近的;8.质量流与漏斗流的差异质量流:指物料仓内整个粉体层能够大致均匀地下降流出,又称为整体流;其特点是先进先出,即先进仓的物料先流出; 漏斗流:是指料仓内粉体层的流动区域呈漏斗流,其特点是后进先出,即先加入的物料后流出,料流顺序紊乱,甚至有部分粉体滞留不动;漏斗流有两种,其中有一种死角区一直在;质量流优点:避免了粉料的不稳定流动、沟流和溢流;消除了筒仓内的不流动区;形成了先进先出的流动,颗粒的偏析被大大减少或杜绝;最大限度减小了贮存期间的结块问题、变质问题和偏析问题;颗粒的密度在卸料时是常数,料位差对其无影响;流量得以很好控制,任意水平横截面的压力可以预测,且相对均匀,物料的密实程度和透气性是均匀的;漏斗流缺点:出料口流速不稳定;料拱或穿孔崩塌时,细粉料可能被充气,并无法控制地倾泻而出;密实应力下,不流动区留下的颗粒可能变质或结块;沿料仓壁长度安装的料位指示器不能正确指示料仓下部的料位;后进先出;9.应力的主动状态和被动状态被动状态:粉体层受水平方向压缩时,粉体将沿斜上方被推开,此时的极限应力状态;最大主应力为水平方向主动状态:粉体层受重力作用,将要出现崩坏是的极限应力状态;最小主应力为水平方向10.流动形式:E不流动区D自由降落区C垂直运动区B缓慢滑动区A迅速滑动区E N流动椭圆体;E G边界椭圆体;E0流动锥体第四章粉体的粉碎制备1.粉碎的定义:在外力作用下使大块物料克服内聚力,碎裂成若干小颗粒的加工过程;破碎是使大块物料碎裂成小块物料的加工过程100mm粗碎、30mm中碎、3mm细碎;粉磨是使小块物料碎裂成细粉体的加工过程粗磨、60μm细磨、5μm超细磨;作用与目的:粉碎后,粒度显著减小,比表面积显著增大,有利于几种物料的均匀混合、便于输送和贮存、有利于提高固相高温反应的程度和速度;2.被粉碎物料的性质:强度、硬度、脆性、韧性、易磨性等;1)强度:材料抵抗外力的能力,通常以材料破坏时单位面积上所受的力来表示,单位N/㎡或Pa理想强度:物料完全均质、不含任何缺陷时的强度称为理想强度;实际强度:实际强度一般为理想强度的1/100~1/1000;强度的尺寸效应:试验片体积变小时,强度值增大←---裂纹的大小、形状、方向及数量强度随着加荷速度而变化:材料本身兼具弹性性质和延展性质强度随氛围条件而变化2)硬度:材料抵抗其他物体刻划或压入其表面的能力,也可理解为固体表面产生局部变形所需的能量;3)脆性:材料在外力作用下如拉伸、冲击等仅产生很小的变形即断裂破坏的性质;4)韧性:在外力作用下,塑性变形过程中吸收能量的能力;介于柔性和脆性之间的一种材料性能5)易磨性:在一定粉碎条件下,将物料从一定粒度粉碎至某一指定粒度所需的比功耗3.Griffith强度理论Griffith指出,固体材料内部的质点实际上并非严格地规则排布,而是存在许多微裂纹不,,当材料受拉时,这些微裂纹就会逐渐扩展,与其尖端附近产生高度的应力集中,结果使裂纹进一步扩展,直至使材料破坏;裂纹产生和扩展必须满足力和能量两个条件:1.作为力的条件而言,在裂纹尖端产生的局部拉应力必须大于裂纹尖端分子间的结合力;2.就能量条件而言,破碎时的能量消耗于两个方面:一是裂纹扩展时产生新表面所需的表面能s;二是因弹性变形而储存于固体中的能量U;4.粉碎方式和粉碎模型1)粉碎方式:挤压粉碎、劈裂粉碎、折断粉碎、研磨粉碎、冲击粉碎;挤压粉碎:多用于硬脆性、坚硬物料的粗碎;劈裂粉碎:劈裂粉碎比挤压粉碎所需压力小;折断粉碎:即物料受弯曲作用力而粉碎;研磨粉碎:主要产生细粒,其效率低、能量消耗大,用于小块物料的细磨;冲击粉碎:主要用于脆性物料的粉碎;2)粉碎模型:体积粉碎模型、表面粉碎模型、均一粉碎模型;体积粉碎模型:整个颗粒均受到破坏,粉碎后生成物多为粒度大的中间颗粒;随着粉碎过程的进行,这些中间颗粒逐渐被粉碎成细粉;冲击粉碎和挤压粉碎与此模型较接近表面粉碎模型:在粉碎的某一时刻,仅是颗粒的表面产生破坏,被磨削下微粉,这一破坏作用基本不涉及颗粒内部,这是典型的研磨和磨削的粉碎方式;均一粉碎模型:施加于颗粒的作用力使颗粒产生均匀的分散性破坏,直接粉碎成微粉;此模型仅符合结合极其不紧密的颗粒集合体如药片等特殊粉碎情形;实际粉碎过程是前两者的综合,前者构成过渡成分,后者形成稳定成分;体积粉碎看成冲击粉碎,表面粉碎看成摩擦粉碎;粗碎时宜采用冲击力和压缩力,细碎时采用剪切力和摩擦力;5.低温粉碎与混合粉碎低温粉碎对于低软化点、熔点低的热塑性物料,温度上升会失去结合水的物料,或温度上升会氧化的物料,以及常温时强韧、低温时脆性化的物料,适用低温粉碎; 采用技术有预冷物料、包裹或加入冷却介质;混合粉碎可以提升细粉效率几种粉碎性质不同的物料装入同一粉碎设备进行粉碎时,由于物料相互影响,则粉碎情形比单一物料复杂,会出现选择性粉碎,即易碎的物料更细、难碎的物料更粗;原因是:①粉碎介质受到作用力是,会优先碎裂,而高强度颗粒不足以碎裂,同时作用在高强度颗粒上的作用力部分或传递到相邻的低强度颗粒上,再次造成低强度颗粒碎裂,即易碎颗粒发生粉碎的概率大;②另一方面,两种硬度不同的颗粒相互接触并做相互运动时候,硬度大颗粒对硬度较小的颗粒产生切屑作用,软质颗粒被磨削;因此粗的更粗,细的更细;6.粉碎流程分类及特点a简单的粉碎流程b带预筛分的粉碎流程c带检查筛分的粉碎流程d带预筛分和检查筛分的粉碎流程各种粉碎流程的特点:a流程简单,设备少,操作控制较方便,但往往由于条件的限制不能充分发挥粉碎机械的生产能力,有时甚至难以满足生产要求b和d流程可增加粉碎流程的生产能力,减小动力消耗、工作部件的磨损等;适合原料中细粒级物料较多的情形;c和d流程可获得粒度合乎要求的粉碎产品,为后续工序创造有利条件,但流程较复杂,设备多、建筑投资大,操作管理工作量大,多用于最后一级粉碎作业;开路开流流程:不带检查筛分或选粉设备的粉碎流程:比较简单、设备少、扬尘少;当要求粉碎产品粒度较小时,粉碎效率低,产品中会含有部分不合格的粗颗粒物料闭路圈流流程:带检查筛分或选粉设备的粉碎流程:可直接筛选出符合粒度要求的产品;7.粉碎方式的选择以较强的化学健力结合的:要采用具有较强机械力的碎裂方式;对于拟粉碎至厘米级的矿石:可采用挤压粉碎、劈裂粉碎;对于拟磨细至微米级、纳米级的矿石:采用研磨粉碎、折断粉碎;实际过程中则是多种粉碎相互结合,连续作业;8.粒子焊接:即在粉碎的过程中,小颗粒间存在压应力,会发生焊接现象,再次形成大颗粒,可称之为二次颗粒;这些二次颗粒结构较为疏松,颗粒间焊接点少,但是当研磨强度过大时,压应力大,作用时间长,焊接程度增大,强度甚至比原矿大;在超细粉体制备时应该要极力避免通过加入分散剂来防止,其中常见的固体分散剂有微晶碳、液体分散剂有四氢呋喃等;9.粉碎机械分类;重点掌握超细粉碎机械;破碎机械:颚式破碎机,圆锥破碎机常用分类粉磨机械:振动磨,雷蒙磨超细粉碎机械:行星球磨机、气流粉碎机粉体实验仪器会考,还有加上筛分10.行星球磨机构造及原理主要有立式和卧式的两种,其主要构造组成有:电机、传动三角带、共用转盘、球磨罐、齿轮系列或三角带传动系列;其工作原理是利用磨料与试料在研磨罐内高速翻滚,对物料产生强力剪切、冲击、碾压达到粉碎、研磨、分散、乳化物料的目的;行星式球磨机在同一转盘上装有四个球磨罐,当转盘转动时,球磨罐在绕转盘轴公转的同时又围绕自身轴心自转,作行星式运动;罐中磨球在高速运动中相互碰撞,研磨和混合样品;该产品能用干、湿两种方法研磨和混合粒度不同、材料各异的产品,研磨产品最小粒度可至微米;与挤压和冲击粉碎的不同的是,球磨机靠研磨介质对物料颗粒表面不断的磨蚀实现粉碎;11.气流粉碎机构造及原理气流粉碎机其工作原理是,将高压空气或高压水蒸气通过拉瓦尔喷管加速为亚音速或超音速气流,喷出的射流带动物料做高速运动,使物料因撞击和摩擦而粉碎;由于喷嘴附近的速度梯度很大,因此,绝大多数粉碎作用发生在喷嘴附近;被粉碎的物料随气流到分级区进行分级,达到粒度要求的由收集器捕集下来,未达到粒度要求的则返回粉碎室继续粉碎,只要满足粒度要求;12.影响粉碎效率的因素:机械力大小、作用点、作用方式、作用时间等13.影响球磨效率的因素:原料性质的影响;球磨强度的影响:球磨环境的影响;球磨气氛的影响;研磨介质性质、尺寸呢及球料比的影响;球磨时间的影响;14.助磨剂助磨作用机理常为表面活性剂①助磨剂吸附在物料颗粒表面,改变颗粒的结构性质,降低颗粒的强度或硬度;②助磨剂吸附在固体颗粒表面,减小颗粒的表面能;总之,添加助磨剂使物料颗粒内的裂纹易于扩展,强度或硬度降低,颗粒软化;助磨剂吸附在颗粒表面能平衡因粉碎而产生的不饱和键,防止颗粒团聚,从而抑制粉碎逆过程;助磨剂一般分成三类:碱性聚合无机盐、碱性聚合有机盐、偶极—偶极有机化合物;15.粉碎机械力活化作用机理及影响因素机械力化学的作用机理:1)物料在机械力作用下粉碎生成新表面,颗粒粒度减小,比表面积增大,从而粉体表面自由能增大,活性增强;2)物料颗粒在机械力作用下,表面层发生晶格畸变,其中贮存了部分能量,使表面层能位升高,从而活化能降低,活性增强;3)物料颗粒在机械力作用下,表面层结构发生破坏,并且趋于无定形化,内部贮存了大量能量,使表面层能位更高,因而活化能更小,表面活性更强;4)粉磨系统输入能量的较大一部分还将转化为热能,使粉体物料表面温度升高,在很大程度上提高了颗粒的表面活性因此,物料经机械粉碎后形成的微细颗粒表面性质大大不同于原有粗颗粒,机械力的持续作用使颗粒表面的活性点不断增多,颗粒表面处于亚稳高能活性状态,易于发生化学或物理学的变化;影响机械力化学的因素:1)原料性质的影响:原料性质和各组分配比决定最终产品组成的物质基础;2)粉磨强度的影响:即能量对原子重新组合的影响;强度过低,形成非晶时间较长,甚至无法形成非晶;强度较高,形成非晶时间较短,利于非晶成分扩散,继续粉磨或造成相便;当强度达到某一值时候,会使得原料形成稳定化合物;3)粉磨环境的影响:湿法和干法两种环境,相差了助磨剂水;4)粉磨气氛的影响:利用或防止七固反应;5)粉磨时间和温度的影响:较适宜的时间和温度;16.机械力化学在应用中的特点优点:①经高能粉磨处理的物料,不仅使粒度减小,比表面积增大,而且由于反应的活性提高,可使后续热处理过程的烧成温度大幅度降低;②由于机械粉碎的同时兼有混合作用,使多组分的原料在颗粒细化同时达到均匀化,特别是均匀化程度提高,使制备的产品性能更好;③便于制备宏观、纳米乃至分子尺度的复合材料;④便于制备某些常规方法难以制备的材料;缺点:①通常需要长时间的机械处理,能量消耗大,且反应难以进行完全,在实际应用中,通常对物料进行适当的粉磨来制备前驱体而不是最终产物;②研磨介质的磨损会造成物料污染,影响粉磨产物纯度③处理金属材料时,需要用氮气、氩气等惰性气体保护,否则可能发生氧化、燃烧等不希望发生的反应;。
中国药科大学药剂学 第八章 散剂、颗粒剂、胶囊剂、滴丸剂及膜剂
三、颗粒剂的制备工艺流程图
物料
粉碎 过筛 混合
制软材
制粒
干燥
整粒
质量检查
分剂量
颗粒剂
湿法制粒
制软材(捏合):药物+辅料
润湿剂 粘合剂
软材 制湿颗粒:通过筛网挤出制粒 湿颗粒干燥: 整粒:
一步制粒法:流化(沸腾)制粒,流 化制粒可在一台机器内完成混合、制 粒、干燥,因此称为 一步制粒法。
外观
水分
硬胶囊内容物<9.0% 装量差异 崩解度与溶出度
第五节 滴丸剂
一、定义: 系指固体或液体药物与适当 基质加热溶化混匀后,滴入不相 混溶的冷凝液中,收缩冷凝而制 成的小丸状制剂。
二、特点:
1、设备简单、操作方便、生产率高。 2、工艺条件易于控制,质量稳定,剂量准确, 受热时间短,可增加其稳定性。 3、容纳液态药物量大,可使液态药物固形化。 4、固体分散技术制备的滴丸吸收迅速、生物利 用度高。
三、滴丸剂常用基质 -不等温溶胶和凝较的互变形
水溶性基质
PEG类(PEG6000,PEG4000) 肥皂类(硬脂酸钠) 甘油明胶等。 脂溶性基质 硬脂酸、单硬脂酸甘油酯、氢化 植物油、虫蜡等
四、常用冷却液 1、水性冷却液:水、不同浓度的乙
醇等。 2、油性冷却液:液体石蜡、植物油、 二甲基硅油和其混合物等。
五、制备工艺
膜剂的一般处方组成: 主药 成膜材料(PVA等) 增塑剂(甘油、山梨醇等) 表面活性剂(Tween80) 填充剂(CaCO3、SiO2、淀粉等) 着色剂(色素、TiO2) 脱膜剂(液体石蜡)
制备方法:
1、匀浆制膜法-----PVA
物料输送
概论1、连续输送机械在油脂工厂的作用(1)输送物料,使生产各工序连接起来,配合生产设备形成连续化生产;(2)控制生产速度,稳定生产量;(3)保证工艺效果(如生胚输送、料封作用);(4)兼带完成工艺过程(干燥、冷却、筛分、混合)。
2、件状物料的定义及特性参数件状物料是指按件数统计的单件物料。
其特性参数有:单重;外形尺寸和形状;外摩擦系数;方向性;防潮、防腐等。
3、散状物料的定义及特性参数散状物料是指自然堆积的块状、颗粒状、粉末状物料。
其特性参数有粒度、粒度组成、水分、容重、自然堆积角、外摩擦角、侧压系数、悬浮性、磨损性、腐蚀性、粘着性、粉爆性。
粒度:描述颗粒的形状和大小的参数;粒度分布(粒度组成):表示各种尺寸颗粒在群体中所占的百分数,可用粒度曲线表示。
原装物料:Amax/Amin>2.5,原装物料用最大颗粒尺寸A’表示其典型颗粒尺寸。
分选物料:Amax/Amin≤2.5,分选物料以颗粒的平均尺寸表示其典型颗粒尺寸,即A’=(Amax+Amin)/2。
压实重度:物料受振动或动载荷后被压实的重度,压实重度=1.05堆积重度。
自然堆积角:散粒物料松散而无振动的自然堆高,物料表面与水平面之间的夹角-自然堆积角(静止角)。
反映了物料的散落性,即自然流动性。
动堆积角:堆放物料的底面运动或振动时,自然堆积角减小,此时物料的堆积角称为动堆积角。
ρd =(0.65-0.8)ρ。
侧压系数:散粒体在无侧向膨胀条件下受压时,其在竖直壁上一点的水平向压强与垂直向压强之比称侧压系数。
侧压系数λ=侧压强/垂直压强悬浮性:物料在气流中的悬浮性能。
常用物料的悬浮速度表示。
Vs小,悬浮性越好。
生产性输送机械-输送过程需满足生产工艺的要求(流量、粉末度等)非生产性输送机械-仅用来装卸和输送物料(输送量越大越好)。
第一章带式输送机1、带式输送机的应用特点(教材P11).2、胶带连接的方式及应用特点机械连接;粘合法连接。
对胶带强度的影响。
粉体技术及设备现状与发展
粉体技术及设备现状与发展粉体技术是一门涉及粉体物料的制备、特性、处理和应用的学科。
粉体物料是指颗粒尺寸在1微米到1毫米之间的物质,包括粉末、颗粒和颗粒状物料。
粉体技术在许多领域中都有广泛的应用,如化工、冶金、材料科学、食品工程等。
一、粉体技术的现状1. 粉体物料的制备技术:粉体物料的制备技术包括物理方法和化学方法。
物理方法主要包括研磨、粉碎、喷雾干燥等,化学方法主要包括溶胶-凝胶法、化学气相沉积法等。
目前,粉体物料的制备技术已经相当成熟,能够满足不同领域的需求。
2. 粉体物料的特性研究:粉体物料的特性研究包括颗粒形状、颗粒大小分布、颗粒表面性质等。
这些特性对于粉体物料的应用具有重要影响,比如颗粒形状对流体力学性能和流变性能有显著影响。
目前,通过电子显微镜、粒度分析仪等先进设备,可以对粉体物料的特性进行精确测量。
3. 粉体物料的处理技术:粉体物料的处理技术包括压制成型、干燥、烧结等。
压制成型是将粉体物料通过压力使其形成所需形状的过程,干燥是将湿粉体物料中的水分去除的过程,烧结是将压制成型后的粉体物料在高温下进行结合的过程。
目前,这些处理技术已经相当成熟,并且不断有新的技术和设备被引入,提高了处理效率和产品质量。
4. 粉体物料的应用领域:粉体物料在许多领域中都有广泛的应用。
在化工领域,粉体物料被用于催化剂、吸附剂、填料等;在冶金领域,粉体物料被用于金属粉末冶金、陶瓷创造等;在材料科学领域,粉体物料被用于陶瓷材料、复合材料等;在食品工程领域,粉体物料被用于食品添加剂、调味品等。
随着科技的不断发展,粉体技术在各个领域的应用也在不断扩大。
二、粉体技术的发展趋势1. 粉体物料的纳米化:随着纳米技术的发展,粉体物料的纳米化成为一种趋势。
纳米粉体具有较大的比表面积和较好的物理化学性质,可以应用于催化剂、传感器、电子器件等领域。
目前,纳米粉体的制备技术和表征技术已经相当成熟,可以实现对粉体物料的精确控制。
2. 粉体物料的功能化:随着科技的进步,对粉体物料的功能化要求也越来越高。
物料粉碎分析报告范文
物料粉碎分析报告范文鉴于该报告没有提供具体的题目,我将直接开始撰写物料粉碎分析报告的内容如下:1. 引言物料粉碎是一种常见的加工过程,用于将不同类型的物料变成所需的粉末状。
本报告旨在对物料粉碎过程进行详细分析,包括影响粉碎效果的因素、粉碎过程中发生的各种现象以及可能的改进措施。
2. 方法和仪器在该实验中,我们选择了一种常见的物料粉碎方法,并使用了适当的实验仪器。
具体的方法和仪器如下:- 方法:采用球磨法进行物料粉碎,将物料与粉磨介质(如钢球)一同放入球磨机中,并通过机械振动进行粉碎。
- 仪器:使用了球磨机进行物料粉碎,该球磨机具有适当的转速和振幅。
3. 影响粉碎效果的因素物料粉碎的效果受多种因素的影响,主要包括以下几点:- 物料性质:物料的硬度、颗粒大小和形状等特性会影响其粉碎效果。
较硬的物料通常需要更高的粉碎能量。
- 粗破碎程度和预处理:预处理物料(如破碎或筛分)可以改善其粉碎效果。
较大的物料颗粒可能需要经过初步破碎。
- 粉磨介质:选择合适的粉磨介质(如钢球)以获得理想的粉碎效果。
粉磨介质的直径和材质会对粉碎结果产生影响。
- 磨磨擦撞频率:粉碎能量的大小与磨磨擦撞频率密切相关。
增加磨擦撞击频率有助于提高粉碎效果。
4. 粉碎过程中的现象在进行物料粉碎的过程中,我们观察到以下现象:- 粉碎速度逐渐增加:在初始阶段,粉碎速度相对较慢,并会随着时间的推移逐渐加快,直到达到一个平稳状态。
- 温度的上升:物料粉碎过程中会产生大量的摩擦热量,导致温度的升高。
这可能会对物料的粉碎效果产生一定的影响。
- 粉末颗粒的大小分布:通过对粉碎后的物料进行筛分分析,我们观察到粉末颗粒的大小分布。
通常,较长时间的粉碎会产生更细小的颗粒。
5. 改进措施为了改进物料粉碎的效果,可以采取以下措施:- 调整粉碎时间和粉碎速度:根据具体的物料性质和要求,可以适当调整物料粉碎的时间和速度,以获得理想的粉碎效果。
- 优化粉磨介质:选择合适直径和材质的粉磨介质,以提高粉碎效果。
固体充填技术—固体充填概述
3、计数充填法
是将物料按预定数目 充填到包装容器的操 作过程。 计数充填在形状规则 物品的包装中应用甚 广,适于充填块状、 片状、颗粒状、条状、 棒状等形状规则的物 品。也适用于包装件 的二次包装,如装盒、 装盒、裹包等。
2.3 计数法
计数法常用于集合包装,用于块状固体物料、颗 粒状物料的充填,是通过物料的数量或包装单件的数 量来计量。
按计量方法不同分
规则物品计数法 预先就具有规则而整齐地 排列,或经过供送机构将杂乱物品按一定形式排列的 计数方法。
杂乱物品计数法 从杂乱物品Βιβλιοθήκη 集合中直接 取出一定个数的计数方法。
2.3.1 规则物品计数法
2 固体物料的充填方法 2.1 称量充填法
称量充填法是将产品按预定质量充填到包装容 器内的方法。它又分为毛重充填法和净重充填法。
毛重充填法是在充填过程中,产品连同包装容 器一起称重的方法。
净重充填法是称出预定质量的产品,并将其充 填到包装容器内的方法。
2.1.1 毛重充填法
毛重充填法的结构 如右图所示。毛重式 充填机结构简单,价 格较低。包装容器本 身的重量直接影响充 填物料的规定重量。
能够正确地 分析冲剂、 面粉、薯片、 香烟等充填 过程
正确操作固 体充填机的 能力
具有团队协作 精神
知识目标
1
知道固体物料的 定义和分类;
2
掌握固体物料 充填方法,并 了解其定义、 特点和适用范 围;
3
掌握常见固体 的充填过程和 相关充填方法 的应用
将固体物料
装入包装容
定
器的操作过
义
程。
固体物料按形态分类
容积式充填机适合于密度比较稳定的粉末状和 小颗粒状或体积比质量更重要的物料的充填。
第二章 粉末的制备 上海理工大学.
金属液的粘度
金属液的化学组成 金属液的过热温度
(4)喷射方式
按照雾化介质对流体的喷射角度,有以下一些喷射:
离心雾化法
离心雾化法是借助离心力的作用将液态
金属破碎为小液滴,然后凝固为固态粉
末颗粒的方法。 1974 年,首先由美国提
出旋转电极雾化制粉法,后来又发展了
旋转锭模、旋转圆盘等离心雾化方法。
这两点对于颗粒的粉碎十分有利,其一是颗粒的撞 击动能增大,其二是金属颗粒的冷脆性提高。
料斗中的粗粉借高 压气体作用带入气流 中,经过喷嘴后被加 速到超音速直接冲击 到靶上而被粉碎,后 随气流进入初级分离 器,粗粉落下,细分 则被带入二级分离器。
流态化床气流磨
高压气体通过特殊的 喷嘴进入研磨室,使物 料流态化,粉末颗粒被 压缩气体加速后,自身 相互碰撞、摩擦,达到 粉末细化的目的。
机械研磨主要用来:
粉碎脆性金属和合金,如锑、锰、铬、 高碳铁、铁合金等; 经特殊处理后具有脆性的金属和合金, 如研磨冷却处理后的铅以及加热处理后 的锡等。
球磨制粉
四个基本要素:
球磨筒 磨球 研磨物料 研磨介质
球磨制粉的基本原则
1.动能准则:
提高磨球的动能 2.碰撞几率准则:
提高磨球的有效碰撞粒形貌
气雾化制粉的影响因素
(1)气体动能
(2)喷嘴结构 (3)液流性质 (4)喷射方式
(1)气体动能 根据气体动力学原理,喷嘴出口处的气 流速度可由下式表示
K 1 K
V
2 gK K 1
RT[1 ( ) ]
P 1 P2
式中 g—重力加速度
R—气体常数 K—压容比,即Cp/Cv,空气的K值等1.4
雾化制粉法
粉末冶金复习
一、 绪论1、 粉末冶金的特点1〕经济性 2〕性能优越性 3〕独特性2、粉末冶金与铸造相比:减少合金成分偏聚,消除粗大、不均匀的铸造组织〔含碳量及合金元素含量高,熔铸形成大量骨骼状碳化物偏析〕,硬度更高,韧性和耐磨性好,热处理变形小,使用寿命长二、粉末冶金的粉末制备球形粉:气雾化法,压坯密度高,压坯强度低树枝状: 电解法, 压坯密度低,压坯强度高生产过滤器的青铜粉偏向于粗颗粒,原因是颗粒越大,空隙越大;硬质合金需要粉末非常细,空隙度越小。
1、机械研磨法1〕加工原料要求:适于加工脆性粉末:陶瓷粉末、碳钢、硬质合金塑性材料的研磨方法:✓ 经特殊处理使其具有脆性(氢脆/氧脆)→脱氢/氧✓ 气流研磨(旋涡研磨、冷气流粉碎等)2〕粉末形状不规那么状(多角状、片状)研磨过程的四种作用力:压缩,剪切,冲击〔破碎脆性粉末主要依赖冲击〕,磨耗3〕气流研磨法:优势:颗粒自动分级,粒度较均匀;纯度高〔无研磨球及研磨介质污染〕;充入惰性气体或复原气体可防氧化;更分散,团聚更少,没有大颗粒存在✓ 分类:旋涡研磨、冷流冲击、流态化床气流磨✓ 特点:颗粒极细,粒径可到达0.1μm 以下,粒度分布窄、粒子外表光滑、形状规那么、纯度高、活性大、分散性好4★潜在计算题: 半径越小,所需冲击应力越大5★潜在计算题::,D:.Partide Sizeδ⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩冲击应力E:材料弹模.Elastic Modalus r:缺陷尺寸.Defect.裂纹尖端曲率半径裂纹扩展粉末尺寸n A < n 工作 < n 临界工作经历表示:✓ n =0.75n 临界:球体发生抛落,冲击力大→只能制取较粗、性脆的粉末✓ n =0.6n 临界:球以滚动为主,Colliding + Slipping action →可制取细粉✓ n<<0.6n 临界时,球以滑动为主6〕物料粉碎遵循的规律★潜在计算题:Sm 粉末极限研磨后的比外表积S0粉末研磨前的比外表积S 粉末研磨后的外表积t 研磨时间, k 常数◆潜在简答题:3.为什么会有极限研磨的颗粒大小存在“逆粉碎现象〞物料在超细粉碎过程中,随着粉碎时间的延长,颗粒粒度的减小,比外表积的增加,颗粒的外表能增大,颗粒之间的相互作用增强,团聚现象增加,到达一定时间后,颗粒的粉碎与团聚到达平衡。
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粉末和颗粒状物料的特性
固体物料的输送和处理特性可由以下因素而定:
-物理
-化学属性
-流动性
-时间性
间隙度
所有的固体物料在物粒之间都存在间隙,间隙内充满了空气。
物料中无物粒(即间隙)的体积与总体积的百分比,称之为间隙度。
固体的间隙度e=1。
每种物料的间隙度各不相同,主要取决于物料颗粒的形状。
物料球体的平均直径e = 0.48.
密度
密度由字母r表示;密度是指物料的质量与其所占的体积之比。
散装密度和振动密度是物料的两种属性,可表示压实力。
颗粒大小分布
测试物料颗粒大小的方法根据所使用的测试设备而定,最常用的是标准型筛子。
通常将颗粒测定分析中得到的数据绘制成分布曲线,其中横坐标X是颗粒的直径,纵座位Y是某种直径颗粒的质量占总质量的百分比。
在分布曲线中可以找到质量百分比为50%的点,此点的直径数值就是该固料的平均直径。
颗粒的形状:分类颗粒形状时,普遍采用球度y,对于球体y =1
流动性
固料颗粒的流动性表征了此物料的流动趋势。
考虑物料颗粒之间的关系,用内摩擦角来评定;考虑物料表面,用表面摩擦角来评定。
内摩擦角表征了物料在压紧力(产生垂直方向的剪应
力)作用下,其自身的流动趋势。
通常情况下,用Jenike测试法进行内摩擦角评定,此评定需要依据几个因素:
-物料的主要压力
-物料的含水量
-温度:许多塑料材料在加热后,流动性会下降;
-颗粒大小和形状表面摩擦角表征了物料在压紧力(产生垂直方向的剪应力)作用下,顺着壁面流动的趋势。
此摩擦角使用Jenike测试法进行评定,除了上述所列的因素外,此评定还需要依据以下因素:
-壁面,主要是壁面的粗糙度
物料的流动性还受到时间因素的影响:当某种物料在筒仓内静止地贮藏了很长一段时间后,再将它们从筒仓中卸出,此时物料的流动性会比正常情况下差很多。
颗粒的内聚力和凝结力
内聚力被定义为散装固体物料抵抗压紧力(产生垂直方向的剪应力)的能力。
此抵抗力是由结构的组合而产生的。
以下是影响物料属性的重要因素:
-含水量:通常情况下,内聚力随着含水量的上升而上升。
-颗粒的大小和形状:大小,形状和内聚力之间没有直接的关系。
尽管如此,颗粒尺寸越小,内聚力越大的现象却存在于许多物料中。
-存在油脂的物料, 含油量的多少会减少或增加颗粒的内聚力。
物料的凝结倾向主要是由颗粒之间的静电力,范德瓦尔斯力引起的,并且很大程度受到含水量的影响,因为含水量的多少会对颗粒之间的结块产生影响。
磨损和腐蚀
粒状物料的磨损取决于颗粒的形状,尺寸,硬度(由Mohs等级测量)以及颗粒的重量。
腐蚀是指金属受环境影响,逐渐被侵蚀的过程,即从单元素物质成为一种氧化物。
多数金属的腐蚀倾向受到与此金属接触物质的pH值的影响。
同时,温度对金属的腐蚀也有影响:温度
升高会加速金属的腐蚀。
静电
所有的物质在与其他属性的物质接触时,或多或少会产生静电;这种现象,称之为Tribo 电学,它是由于一定数量的自由电子在接触中从一个物体转移至另一个物体所引起的。
由静电规律可知,发生静电现象的物料由此得到了能量。
当此物料的电压超过一个特定值时,物料就会向它最接近的导体(其电势低于物料的电势)放电。
放电向外扩散,这是以热量,静电能量的形式向外释放的。
此时,温度非常高,并可能产生可燃性气体混合物,从而引发危险性爆炸和火灾。
吸湿性是指固体物料以化学或物理的方式吸收其表面的空气或气流中水气的现象。
腐烂和污染
腐烂现象是由物料本身的生物特性引起的。
它可以分为发霉、微生物和细菌几个层次,从而导致物质的腐烂。
最主要的因素是物料的存放时间。
污染现象是指物料会对处理此物料的机械零件,或设备表面(无适当的保护或不很完整)产生污染。
降解性
降解性是指原先的颗粒物料由于输送机的机械运动(如滑动)而产生的分裂和破坏现象。
这种现象引起了细小颗粒物的增加,从而影响了物料的质量。
挥发性和变移性
这两个特性表征了某种颗粒或粉末物料在受到气流影响后保持原状的能力。
它们可以通过实验的方式测得,即测定物料通过气流管道时的渗透性。
粉末性
粉末性是布朗运动的表现,是肉眼可见的,它主要关系到物料的细小粒子。
固体颗粒与气体
分子相互碰撞,从而产生了无规则的热搅动。
易燃性和易爆性
如果点燃某种稠密的粉状物料,则可能引起火灾。
若点燃粉末的尘雾,则可能发生爆炸。
爆炸不同于火灾,它是由于压力的突然增大和大量热量的瞬间产生导致的。
可燃性的底限的定义是:对粉末(g/m³)施加足够引燃的能量下,粉末能够在空气中爆炸的最小浓度。
在受限的环境或氮气环境中处理物料是减少火灾和爆炸的有效方法。
温度
有些物料处理是需要在高温下进行的;在这种环境下操作,会对物料的结构和处理设备的选用提出要求。
毒性
另一个需要仔细考虑的因素是蒸气或气体(由物料产生)的毒性。
在认识到此特性后,就要仔细考虑选用何种处理设备,以保证工作环境足够安全。
物料与墙面的相互作用量的多少会对颗粒之间的结块产生影响。
磨损和腐蚀
粒状物料的磨损取决于颗粒的形状,尺寸,硬度(由Mohs等级测量)以及颗粒的重量。
腐蚀是指金属受环境影响,逐渐被侵蚀的过程,即从单元素物质成为一种氧化物。
多数金属的腐蚀倾向受到与此金属接触物质的pH值的影响。
同时,温度对金属的腐蚀也有影响:温度升高会加速金属的腐蚀。
静电
所有的物质在与其他属性的物质接触时,或多或少会产生静电;这种现象,称之为Tribo
电学,它是由于一定数量的自由电子在接触中从一个物体转移至另一个物体所引起的。
由静电规律可知,发生静电现象的物料由此得到了能量。
当此物料的电压超过一个特定值时,物料就会向它最接近的导体(其电势低于物料的电势)放电。
放电向外扩散,这是以热量,静电能量的形式向外释放的。
此时,温度非常高,并可能产生可燃性气体混合物,从而引发危险性爆炸和火灾。
吸湿性
是指固体物料以化学或物理的方式吸收其表面的空气或气流中水气的现象。
腐烂和污染
腐烂现象是由物料本身的生物特性引起的。
它可以分为发霉、微生物和细菌几个层次,从而导致物质的腐烂。
最主要的因素是物料的存放时间。
污染现象是指物料会对处理此物料的机械零件,或设备表面(无适当的保护或不很完整)产生污染。
降解性
降解性是指原先的颗粒物料由于输送机的机械运动(如滑动)而产生的分裂和破坏现象。
这种现象引起了细小颗粒物的增加,从而影响了物料的质量。
挥发性和变移性
这两个特性表征了某种颗粒或粉末物料在受到气流影响后保持原状的能力。
它们可以通过实验的方式测得,即测定物料通过气流管道时的渗透性。
粉末性
粉末性是布朗运动的表现,是肉眼可见的,它主要关系到物料的细小粒子。
固体颗粒与气体分子相互碰撞,从而产生了无规则的热搅动。
易燃性和易爆性
如果点燃某种稠密的粉状物料,则可能引起火灾。
若点燃粉末的尘雾,则可能发生爆炸。
爆炸不同于火灾,它是由于压力的突然增大和大量热量的瞬间产生导致的。
可燃性的底限的定义是:对粉末(g/m³)施加足够引燃的能量下,粉末能够在空气中爆炸的最小浓度。
在受限的环境或氮气环境中处理物料是减少火灾和爆炸的有效方法。
温度
有些物料处理是需要在高温下进行的;在这种环境下操作,会对物料的结构和处理设备的选用提出要求。
毒性
另一个需要仔细考虑的因素是蒸气或气体(由物料产生)的毒性。
在认识到此特性后,就要仔细考虑选用何种处理设备,以保证工作环境足够安全。
物料与墙面的相互作用颗粒或粉末状固料与其含有的物质可分为几种现象:颗粒在墙面上形成阶层;形成硬壳,对机械性清洁产生不同程度的阻碍;一些物料产生可塑化倾向。
这些现象符合流变学(理科中的分支)中的原理。