粉末颗粒的分散与改性..
粉体工程期末考试题及答案
粉体工程期末考试题及答案一、选择题1. 粉体工程是一门研究粉末物料的加工、输送、储存和应用的学科，其研究的范围包括（）。
A. 粉末的物性与表征B. 粉末的混合与分离C. 粉末的加工技术D. 粉末的表面改性E. 以上都是答案：E. 以上都是2. 在粉体工程中，粉体的流动性是一个重要的物性指标，通常使用（）来进行描述。
A. 容重B. 流动性指数C. 膨松度D. 粒度分布E. 粒形指数答案：B. 流动性指数3. 粉末的分散性是指粉末中颗粒之间的相互作用力离散化的能力，以下哪种方法可以增强粉末的分散性？A. 加大颗粒尺寸B. 增加颗粒的比表面积C. 提高颗粒的摩擦系数D. 减少粉末中的 moisture contentE. 提高粉末的角质量答案：B. 增加颗粒的比表面积4. 粉体的输送方式多种多样，以下不属于粉体输送方式的是（）。
A. 斜槽输送B. 螺旋输送C. 气力输送D. 机械输送E. 沉降输送答案：E. 沉降输送二、填空题1. 粉体的密度是指单位体积的粉体的（）。
答案：质量2. 在粉体混合过程中，混合均匀度的评价指标之一是（）。
答案：变异系数3. 粉体工程中常用的粉体分级方式有（）和（）。
答案：筛分分级、离心分级三、简答题1. 请简要说明粉体包装的重要性，并列举两种常见的粉体包装形式。
答案：粉体包装的重要性：粉体包装能够保护粉体物料免受外界环境的污染和损害，确保产品的质量和有效期。
同时，粉体包装还能提高产品的市场竞争力，增强产品的品牌形象。
常见的粉体包装形式：a. 瓶装：将粉体物料装入密封的塑料瓶中，通过盖子或封口膜进行密封。
适用于粉末颗粒较小的物料。
b. 袋装：将粉体物料装入塑料或纸质袋子中，通过热封或胶粘剂进行密封。
适用于粉末颗粒较大的物料。
2. 简要描述一下粉体流变学的概念和研究对象。
答案：粉体流变学是研究粉末物料在外力作用下的变形和流动行为的学科。
主要研究粉体物料的流动性、变形性和变形机制等内容。
粉体工程简答题汇总
1. 筛分法测量粉体粒径的基本原理是什么？P19利用筛孔尺寸由大到小组合的一套筛，借助振动把粉末分成若干等级，称量各级粉末的质量，即可计算用质量的百分比表示的粒径组成。
2. 粉体的松装密度是如何测定的？P37① 粉末从漏斗中自由落下，充满圆柱杯,漏斗孔径有2.5m 和5.0m 两种，圆柱杯容积为（25±0.05）m ³。
称量刮平后圆柱杯中粉末质量与容积相比即可得出松装密度。
② 将粉末放入漏斗中的筛网上，自然或靠外力流入布料箱，交替经过布料箱中的四块倾角为25°的玻璃板和方形漏斗，最后流入已知体积的圆柱杯中，呈松散状态，然后称取杯中粉末质量，计算松装密度。
3. 推导出粉体真密度的测定公式P38 ()()[]()()()液体密度体的质量比重瓶加待测粉末加液量比重瓶加待测粉末的质比重瓶含液体的质量空比重瓶质量表观体积颗粒质量--m -m -m -m m m m m m m /m m -m m m m sl s 0s sl 00s s sl 00s p l l l l l p ρρρρ----=---==4. 库尔特计数器法测定粉体粒度的基本原理是什么？电传感器是将被测颗粒分散在导电的电解质溶液中，在该导电溶液中放置一个开有小孔的隔板，并将两个电极分别插入小孔两侧的导电溶液中，在电压差作用下，颗粒随导电溶液逐个通过小孔，每个颗粒通过小孔时产生的电阻变化表现为一个与颗粒体积或粒径成正比的电压脉冲。
5. 激光粒度仪测定粉体粒度的原理是什么？颗粒能使激光产生散射这一物理现象测试粒度分布。
当光束遇到颗粒阻挡时，部分发生散射现象。
散射光的传播方向与入射光的传播方向形成一个夹角θ，θ的大小与颗粒的大小有关，即小角度θ的散射光是大颗粒引起的，大角度θ的散射光是小颗粒引起的。
散射光的强度代表该粒径颗粒的数量。
测量不同角度上的散射光强度，就可测得样品的粒度分布。
6.粉体表面改性的目的是什么？①增强与基体的相容性和润湿性。
粉体考点
粒径分布函数：能够反映出具有相同或相似粒径分布特性的共性规律的数学函数。
粒径：粉体中颗粒的大小，用其在空间范围所占据的线性尺寸来表示粒径分布：不同粒径范围内所含粒子的个数或质量,称为粒径分布形状因子：形状因子是一种粒子间相互作用矩阵元中含有的洛伦兹标量函数因子。
按照相对论协变性的普遍要求，可以得到相互作用矩阵元的一般表达式，其中含有一些标量函数因子。
这些因子是相互作用过程中始态和末态粒子之间动量转移的函数，它们反映了相互作用振幅随动量转移的变化关系，称做形状因子。
频率分布：表示各个粒径范围内对应的颗粒百分比量。
累计分布：表示大于或小于某粒径的颗粒占全部颗粒的百分比量与该粒径的关系。
形状指数：表示颗粒外形的几何量各种无因次组合。
容积密度：指在一定填充状态下，包括颗粒的全部空隙在内的整个填空层单位体积中颗粒的量。
理论密度：指颗粒的质量处以不包括开孔或闭孔在内的颗粒真体积。
表观密度：颗粒的质量除以包含闭孔在内的颗粒体积。
安息角：又称休止角，通常是指粉体堆积层的自由斜面与水平面所形成的最大角。
内摩擦角：土体中颗粒间相互移动和胶合作用形成的摩擦特性。
其数值为强度包线与水平线的夹角。
壁摩擦角：粉体层与体壁面之间的摩擦特性，用表示，表示单一粒子与壁面的摩擦。
粉碎化：物料与粉碎前的平均粒径D与粉碎后的平均粒径d之比称为平均粉碎化公称粉碎化：粉碎设备所允许的最大进料口尺寸与最大出料口尺寸之比粉碎级数：串联的粉碎机太俗称为粉碎级数升流粉碎流程：不带检查筛分或选粉设备的粉碎流程称为开路（升流）粉碎流程闭流粉碎流程：凡带检查筛分或选粉设备的粉碎流程称为闭路（圈流）粉碎流程循环负荷率：粗颗粒回料质量与闭路粉碎流程粉碎产品质量之比称为循环负荷率固体比表观能：使固体物料表面增加单位面积所需要的能量固体的比断裂表面能：产生新表面，裂纹到附近的塑形变形之和为比断裂表面能固定床：当流体速度很小时，粉体层静止不动，流体从彼此相互接触的颗粒间的空隙通过此时床层为固定床流化床：当空气自下而上地穿过固体颗粒随意填充状态的料层，而气流速度达到或超过颗粒的临界流化速度时，料层中颗粒呈上下翻腾，并有部分颗粒被气流夹带出料层的状态。
碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用
碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用摘要：碳酸钙是橡胶与塑料制品的填料，能够提升制品的耐磨性与耐热性，保证尺寸的稳定性与刚度，并提升制品可加工性，还能减少制品的经济成本。
碳酸钙粉末的表面在经过改性处理后，可以有效的获得塑料机体材料。
在降低塑料制品的经济成本，并改善部分性能的同时，对于获得性价比较高的填充塑料有着深远的意义。
本文在分析碳酸钙表面处理改性技术及机理的基础上，对改性碳酸钙在塑料制品中的应用进行研究，从而推动碳酸钙行业不断发展。
关键词：碳酸钙；表面处理改性；塑料；应用碳酸钙被应用在了PVC、PE、PP以及ABS等材料中，加入碳酸钙可以改善塑料制品中的部分性能，能够提升制品的使用范围，还能在塑料加工中减少一定的树脂收缩率，从而改变流态状态，提升粘度。
碳酸钙应用在塑料制品中，可以有效提升制品的性能，通过研究碳酸钙的表面处理改性及其在塑料中的应用，可以帮助企业充分明确塑料制品的综合品质，降低经济成本与碳酸钙的关系，明确碳酸钙表面处理改性，从而到达应用目标，促进碳酸钙应用范围扩大。
一、碳酸钙表面处理改性碳酸钙的表面处理是经过物理与化学的方式来吸附表面处理剂，或者键合在碳酸钙表面中，构成包膜，改善表面的性能。
随着时间的推移，人们对于碳酸钙的研究不断加深，在碳酸钙处理剂与处理方法上面已经有了很多的技术方法。
碳酸钙的表面处理方法主要可分为偶联剂、有机物、无机物等表面处理方式[1]。
通过研究，可以充分为碳酸钙的应用提供依据。
（一）偶联剂表面处理偶联剂表现处理主要是通过两性结构化合物来处理，分为硅烷类、铝酸酯类等，还可以应用锌酸酯、铬酸酯等作为表面处理。
偶联剂的作用机理是借助分子的一端基团和碳酸钙的表明出现反应，从而构成化学键合，但是另一端和聚合物相容产生物理缠绕，把不同的材料经过偶联剂的作用结合起来，从而改善塑料制品的机械、物理特性。
例如，钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等等[2]。
（二）有机物表面处理有机物表现处理分为脂肪酸或盐处理、磷酸酯处理、聚合物处理等等，不同的表面处理会通过不同的作用产生不一样的反应、性能，从而达到处理作用。
【精品文章】改头换尾：一文了解中药粉体改性技术
改头换尾：一文了解中药粉体改性技术
数千年以来，中药因其含有生物活性部位或活性化学组分，一直为国民的防病治病做出巨大贡献，是我国非物质文化遗产中具有特色的重要部分。
但是，生物机体对药物的吸收、代谢、排泄是一个极其复杂的过程，中药产生的药理效应不能简单归功于其化学组成，还与其物理状态密切相关。
其中，由于中药粉体的理化性质复杂，因此常以无定形粉末的形式存在，大多表现出流动性差、吸湿性强、黏性大、润湿性差等不良物理特性，影响中药制剂的生产过程和疗效。
因此为了改善中药的使用状况，中药粉体改性技术应运而生。
中药粉体改性技术的分类
粉体改性是指用物理、化学方法对粉体粒子进行处理，有目的地改变粉体物理化学性质，以改善中药粉体的不良特性。
方法包括：根据制剂处方优化前处理工艺、减小粉体粒度、制颗粒、粒子改性等，粒子改性可以通过微囊化、包衣、包覆、中药粒子设计等技术实现。
1、优化前处理工艺
优化前处理工艺包括精制中药提取液和选择合适的干燥方式。
前者是通过大孔树脂、膜分离、吸附澄清等精制技术来富集有效成分；后者则是根据不同中药提取物的性质选择合适的干燥方式。
2、减小粉体粒度
①微粉化技术。
常用金属粉末的性能和用途
常用金属粉末的性能和用途一、金属粉末的性能1.粒径小：金属粉末粒径通常在1-100微米之间，绝大部分粉末的粒径小于50微米。
粒径小的金属粉末具有较大的比表面积，增加了粉末与基体材料的接触面积，有利于增强材料的性能。
2.密度低：金属粉末的密度通常低于相应的块材料，这是由于金属粉末的颗粒之间存在空隙。
低密度使得金属粉末在制备复合材料时能够填充在基体材料间隙中，提高了复合材料的强度和硬度。
3.可压制成型：金属粉末可以通过压制成型的方式制备各种形状的零部件，如轴承、齿轮等。
在压制成型过程中，金属粉末颗粒之间通过冷焊接触形成一定的结合力，保证了零部件的机械强度。
4.可烧结性好：金属粉末烧结是一种将金属粉末加热到一定温度下使得颗粒间结合的技术。
金属粉末颗粒在高温下发生扩散，相互结合形成整体。
烧结后的金属材料具有良好的机械性能和耐磨性，适用于制造各种工具和零部件。
5.可合金化：金属粉末可以通过合金化的方式加入不同的合金元素，形成多元合金。
合金材料常常具有比单一金属材料更好的性能，如强度、硬度和耐腐蚀性。
6.改性性能好：金属粉末可以通过表面处理、添加改性剂等手段改善其性能。
例如，通过在金属粉末表面镀覆一层保护膜来增加其稳定性和耐腐蚀性。
二、金属粉末的用途1.金属陶瓷制备：金属粉末可以与非金属粉末(如氧化铝、碳化硅等)混合，并通过烧结、热处理等工艺制备金属陶瓷制品。
金属陶瓷常用于高温环境下的结构件和耐磨零件制造。
2.3D打印材料：金属粉末可以用于3D打印技术中的金属增材制造。
通过控制打印头喷射金属粉末，在加热源的作用下将其选择性烧结，逐层堆积形成金属制品。
这种制造方法可以制备复杂的金属零件和结构件。
3.表面涂层：金属粉末可以通过喷涂、电泳等方式，制备金属涂层，提高材料的耐磨性、耐腐蚀性和导热性。
金属涂层广泛应用于汽车、航空航天和电子行业。
4.金属注射成形：金属粉末可以通过注射成形技术制备零部件。
金属粉末与粘结剂混合后注射至模具中，经过烧结去除粘结剂后，得到具有一定形状和尺寸的金属零件。
粉体表面改性
粉末进行表
面改性，推测在CH4
和H2
的共同作用下TiO2
表
面将形成Ti－C－O结构，使其导电性与TiC类
似。Yamada等〔12〕先后用Ar和N2
等离子体改性
处理TiO2
膜，在通入N2
之前首先进行Ar处理以
除去吸附在TiO2
表面的水分子、清洁表面，最后
得到的掺氮TiO2
不同，得到的涂层组成也会不同。文献〔23－24〕中还指
出，经无机表面沉积改性以后，粉体的性能提高了，
在基体中分散性较好。章金兵〔25〕用液相沉积法对
纳米ZnO/TiO2
进行表面改性，改性后的粉体表面存
在致密的Al2O3
膜，产物经充分分散后在有机介质
或水中的稳定时间明显提高，紫外线透过率则由改
性前的大于8．5%降低到小于7%。
粉体表面改性
前言：粉体是无数个细小固体粒子集合体的总称。根据固体粒子的尺寸不同可以将固体粒子分为颗粒、微米颗粒、亚微米颗粒、超微颗粒、纳米颗粒。通常粉体是尺度界于10-9m到10-3m范围的颗粒。随着颗粒尺寸的减小相应的各种性质也随着尺寸的改变而改变。
因此小尺寸颗粒有如下几个特征：
1．比表面积增大促进溶解性和物质活性的提高，易于反应处理。
粉体的团聚现象减少了，分散性提高
了，并且改性后的纳米SiO2
粉体与有机基体聚氨
酯弹性体( PUE)的相容性增强了，PUE材料的力学
性能也有较大的改善，能同时达到增强增韧的效
果。余江涛等〔9〕利用阴离子表面活性剂对钛白粉
进行改性，结果表明粉体的疏水性有所改善，其中
使用十二烷基苯磺酸钠与硬脂酸的复配体系其接
向排列，使其表面性质或界面性质发生显著变化;
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。
粉体表面处理技术
MODIFIED PHENOLIC RESIN
25
15
ALIPHATIC SOLVENT
40
60
留油配方
M O D IFIE D PH E N O LIC R E SIN R E A C TIV E H Y D R O C A R B O N R E SIN ISO A LK Y D R E SIN (SO Y A ) M O D IFIE D M A LE IC R E SIN ISO A LK Y D R E SIN (LIN SE E D ) G E LLIN G A G E N T A LIPH A TIC D ISTILLA TE
20
30%
2%
20%
5%
15%
7%
10%
1%
3%
10
沉降时间 min 0 20 40 60 80 100 120
超分散剂对磁浆沉降稳定性的影响
1,200 粘度 ( cp )
1,000
D
C 800
B 600
A
400
0.1
1
10
100
剪切速率 ( s )-1
超分散剂对油墨粘度稳定性的影响
超分散剂的使用方法
(Mn=1500)
起始配比
Ｘ
Ma
Ca
δ
(mg/m2磁粉表面) (mg/m2磁粉表面) （%） （nm）
1:2.0
1.89
10.4
18.3 11.8
1:1.3
2.01
11.3
17.8 12.9
1:1.0
1.80
9.81
18.3 11.2
平均
1.90
10.5
18.1 12.0
粉体表面改性及分散技术
1、纳米粉体的分散重要性
纳米粉体稳定分散在各种液相介质形成的分散体本身往往 就是十分重要的产品。如将某些具有特殊电磁性的纳米粉 体分散在液相介质中可制成导电料浆或磁性浆料；将纳米 TiO2粉体分散在水中或有机溶剂中可以制成具有抗紫外、 自清洁或光催化等特殊功能的涂料；这些产品的性能与纳 米粉体的分散状况密切相关。
3、粉体表面改性的目的
4、环境保护
某些公认的对健康有害的原料，如石棉，对人体健康有害主要 在于其生理活性；一是细而长的纤维形状（长度为5-100微米， 直径3微米以下的纤维）在细胞中特别具有活性；二是石棉表面 的极性点（这些极性点主要是OH-官能团）容易与构成生物要素 的氨基酸蛋白酶的极性基键合。如果这两个因素在细胞中起主导 作用的话，那么就可以认为表面改性有可能改变石棉的生理活性。 可用对人体无害和对环境不构成污染，又不影响其使用性能的其 他化学物质覆盖、封闭其表面的活性点OH-。
1、粉体的用途
在橡胶、塑料、涂料、胶粘剂等高分子材料工业及高 聚物基复合材料领域中，无机粉体填料占有很重要的 地位。如碳酸钙、高岭土、氢氧化铝、云母、石棉、 石英、硅藻土、白碳黑等等，不仅可以降低材料成本， 还能提高材料的硬度、刚性和尺寸稳定性，改善材料 的力学性能并赋予材料某些特殊的物理化学性能，如 耐腐蚀性、耐侯性、阻燃性和绝缘性等。
2、纳米粉体分散改性的目的
粉体表面改性及分散技术
主要内容
一．粉体表面改性 二．纳米粉体表面改性 三．超分散剂
超细粉体分类
分类
直径
原子数目
微米粉体
>1m
>1011
亚微米粉体 100nm~1 m 108
特征 体效应 体效应
纳米粉体 100nm~10nm 105 尺寸与表 1nm
《粉体材料表面改性》课程教学大纲
《粉体材料表面改性》课程教学大纲课程代码：050542002课程英文名称：SurfaceModificationofpowder（A2）课程总学时：24讲课：24实验：0上机：0适用专业：粉体科学与工程专业大纲编写（修订）时间：2017.3一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标粉体表面改性是粉体科学与工程专业方向课，为选修课。
本门课程讲授粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、各行业典型粉体及纳米粉体饿表面改性方法、实践及改性产品的检测及表征方法。
通过本课程的学习，不仅让学生掌握粉体表面改性的相关理论，同时培养学生发现、分析与解决问题的能力和精密进行科学研究的技能。
为学生将来从事粉末材料、粉体工程领域的生产、科研打下坚实的理论和实践基础。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1．掌握粉体材料表面改性工艺的方法和原理；2．使学生掌握目前工业表面改性典型设备；3．使学生了解表面改性剂的种类、性质、使用条件；4．掌握粉体改性前后的物性变化及相关的检测方法；5.进一步结合创新创业培养目标，加强学生创新能力的培养，使学生具备独立进行粉体表面原位修饰工艺设计与设备选型的能力。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握粉体表面改性一般知识，包括粉体表面改性的原理、方法、工艺、设备及表面改性剂的性能及应用、改性产品的检测及表征方法等。
2.基本理论和方法：掌握粉体表面的物性，粉体表面改性的基本原理、掌握粉体表面改性工艺设计和设备；了解常见工业粉体的表面改性方法及应用。
3.基本技能:掌握粉体改性工艺设计计算、独立进行设备选型的技能等。
了解特种粉体的生产工艺、制备技术及行业发展趋势。
具备制备、加工特种粉体的必要的基础知识和基本技能。
（三）实施说明本课程安排在第七学期学习，共24学时，其中理论讲课24学时。
根据教学的需要，有针对性地对教学内容适当增减，各部分学时数可适当调整2学时。
激光粒度仪粉末分散方法大全 激光粒度仪常见问题解决方法
激光粒度仪粉末分散方法大全激光粒度仪常见问题解决方法在使用激光粒度分析仪测试材料粒度时，为了能够获得一次粒度的正确数据,需要将团聚颗粒打开,形成颗粒单体均匀分散在介质中,这个操作称为“分散”。
激光粒度仪对分散系统的要求是“分散而不离析”。
（1）颗粒在液体介质中可以接受的湿法分散技术有：①超声分散。
利用超声波在液体中传播时的空化作用将团聚体解聚；②机械搅拌分散。
利用叶片旋转的机械作用使团聚颗粒解体并使颗粒在液体中均匀分布；③液体循环。
使用泵驱动悬浮液髙速流动,促使颗粒在整个分散系统中保持均匀分布并防止大颗粒沉降；⑨分散剂。
有些样品需要接受化学分散方法,即加人适量的分散剂改善颗粒表面的电性能以维持分散状态；⑤表面预处理。
有些样品与介质之间不亲和,表现为浮在水面需要在入水前加入少量的乙醇或其他表面处理剂进行预处理,以便使其在水中易于分散；（2）颗粒在空气中可以接受干法分散技术。
干法分散的核心部件是分散泵,分散泵的作用如下①利用气源的高速气流形成的负压把干燥粉末吸入泵体与气体混合；②高速气流又称为紊流,颗粒在紊流中受到多而杂的流体力学作用,包括正激波的冲击、旋转气流的剪切、颗粒与器壁间碰撞及颗粒间碰撞等,使团聚颗粒分别为单体达到分散的目的。
（3）颗粒分散时需要注意的事项颗粒分散前需了解它的特性,易碎的脆性颗粒要当心分散,如玻璃珠、煤粉；经过表面包覆改性处理的颗粒慎用超声分散；要求察看原始自然状态的材料不要分散；记录结晶或其他化学反应过程的不要分散。
样品分散的好坏对激光粒度仪测试数据的稳定性影响很大，在样品粒度测试时要极为重视。
要解决样品的分散，首先要了解样品的物理化学特性，下面列举影响样品分散的紧要物理化学特性：亲湿性：有的样品在溶剂中会浮在溶剂上，无论通过什么样的机械方法（如搅动或超声）都不能使它分散到溶剂中去，紧要是由于样品带的极性和溶剂带的极性相异，这时要考虑选择其他的溶剂或者选择使用分散剂。
溶解性：有的样品在有的溶剂中会溶解（如无机样品会在无机溶剂中溶解），这时就不能选择这种溶剂作为测量这种样品的分散介质。
分散
分散：1）粉末在空气中的分散。
颗粒之间作用力：颗粒分子间的范德华力，颗粒间的静电作用，颗粒在湿空气中的粘结力。
方法：机械分散，干燥，疏水处理，静电分散。
2）固体颗粒在液体中的分散。
过程中本质上受液体对固体颗粒的浸润及液体中固体颗粒间的相互作用力。
颗粒间的相互作用力：分子间作用力，双电层静电作用力，溶剂化膜作用力以及高分子聚合物吸附层的空间位阻效应。
在液体中的聚焦状态：团聚或分散悬浮。
固液体系中固体颗粒分散的调控：a体系的调控，选择液体分散介质的基本原则是相同极性原则，也即，非极性颗粒易于在非极性液体中分散，极性颗粒易于在极性液体中分散。
b分散剂的加入：无机电解质，表面活性剂，高分子聚合物，加入分散剂，以增加颗粒间的排斥力。
C机械调控：利用机械力或超声波震荡来碎解，分离团聚的固体颗粒。
表面改性：粉末颗粒的表面改性又称表面修饰。
它是指用一定的方法对颗粒表面进行处理修饰及加工，有目的地改变颗粒表面的物理化学性质，以满足粉末加工过程及应用的需要。
为什么采用表面改性：通过对粉末的表面改性处理，可实现对颗粒的亲水性修饰，亲油性修饰，改变磁性改变电性，改变光学性质，增加耐候性等，由此便能显著改善或提高粉末的应用性能。
粉末颗粒的表面改性方法:1,物理法表面改性包括a.超声处理：改变材料的特性和状态。
b.辐射处理：将高能射线与物质相互作用，在极短的时间内将能量传温给介质，使介质发生电离和激发等变化，引发缺陷生成，热效应，荷电效应等，从而使颗粒表面性质发生变化c.电化学改性：改变矿物颗粒表面成分及性能发生变化。
d.等离子体表面改性：改变粉末颗粒的表面形态、结构和性质都发生变化。
2化学法表面改性包括：a.包覆处理改性：固相包覆改性，液相包覆改性，化学气相沉积表面包覆改性。
b.表面化学改性：通过表面改性剂与颗粒表面进行化学反应或化学吸附的方法。
粉碎：固体物料在外力作用下克服其内聚力而被破碎的过程。
粉碎方式与粉碎模型：粉碎方式包括挤压法、冲击法、磨削法、劈裂法。
粉体表面改性设备介绍
粉体表面改性设备介绍1. 背景粉体表面改性是一种广泛应用于化工、材料、冶金、能源等领域的技术，它能够提高粉体的性能，并扩展其应用范围。
粉体表面改性设备作为实现粉体表面改性的关键工具，不仅需要具备高效的工作能力，还需要具备稳定的操作性能和安全性能。
2. 常见的粉体表面改性设备2.1 分散机分散机是常用的粉体表面改性设备之一，它主要用于将粉体分散在液体介质中，并通过机械作用使粉体颗粒得到细化。
常见的分散机包括搅拌机、振动球磨机等。
这些设备具有操作简单、效率高的特点，广泛应用于颜料、涂料、橡胶等领域。
2.2 喷雾干燥设备喷雾干燥设备是将溶液或悬浮液喷雾到高温气流中，使液体迅速蒸发，形成粉末的设备。
喷雾干燥设备具有成本低、生产效率高的特点，常用于食品、药品等领域。
2.3 粉末喷涂设备粉末喷涂设备是将粉末均匀喷涂到基材表面，并通过加热使粉末粘结到基材表面的设备。
粉末喷涂设备广泛应用于涂装、防腐等领域，具有喷涂效果好、易于自动化控制的优点。
2.4 压片机压片机是将干燥的粉末在特定的温度和压力条件下进行压制成固体块的设备。
压片机广泛应用于制药、化工、冶金等领域，具有生产效率高、工艺稳定的特点。
2.5 球磨机球磨机是一种利用金属球对粉体进行高速旋转的设备，通过球与球、球与粉体之间的撞击和摩擦来实现对粉体的细化。
球磨机广泛应用于陶瓷、建材、电子材料等领域，具有能够控制颗粒大小、提高产品的致密性等优点。
3. 粉体表面改性设备的选型和操作要点选择合适的粉体表面改性设备需要考虑多个因素，包括粉体的化学性质、物理性质以及所需表面改性效果等。
在操作过程中，也需要注意以下要点：•设备配置：根据具体的生产需求和工艺要求，选择合适的设备配置，包括设备容量、设备结构等。
•操作参数：粉体表面改性设备的操作参数对于改性效果起着重要作用，包括温度、压力、搅拌速度等，需要根据实际情况进行调整。
•安全防护：在操作粉体表面改性设备时，应注意安全防护措施，避免发生意外事故，例如戴好防护眼镜、手套等。
粉体的团聚与分散机理
粉体的团聚与分散机理
粉体的团聚与分散机理涉及到粉体颗粒之间的相互作用和动力学
过程。
以下是一些常见的团聚与分散机理的解释：
1. 团聚机理：
- 范德华力：粉体颗粒之间存在的分子间作用力，如范德华力，会导致颗粒相互吸引而团聚。
- 静电作用：颗粒表面可能带电荷，导致它们通过静电相互作用而聚集在一起。
- 液桥力：当粉体颗粒处于潮湿环境中时，颗粒间的液体桥梁可以产生吸引力，促使团聚。
- 颗粒间附着力：如果颗粒表面存在粘性物质或吸附层，它们可能通过附着力相互结合。
2. 分散机理：
- 机械力：通过搅拌、振动、研磨等机械手段，可以打破颗粒间的团聚，使粉体分散。
- 表面改性：通过对颗粒表面进行处理，如包覆一层稳定剂或分散剂，可以减少颗粒间的相互作用，提高分散性。
- 静电斥力：通过添加电解质或改变颗粒的表面电荷，可产生静电斥力，阻止颗粒团聚。
- 溶剂作用：选择适当的溶剂体系可以改善颗粒的润湿性，减少团聚倾向。
化学粉末活化反应操作方法
化学粉末活化反应操作方法化学粉末活化反应在工业生产和实验研究中具有重要意义，它涉及众多领域，如材料科学、制药、冶金等。
本文将详细介绍化学粉末活化反应的操作方法，以帮助读者更好地理解和掌握这一技术。
一、化学粉末活化反应概述化学粉末活化反应是指通过物理或化学方法，使粉末状固体在微观层面上产生结构、成分或性能的变化，从而提高其活性、反应性或应用性能的过程。
活化反应可以改善粉末的分散性、表面能、孔隙结构等，为后续的化学反应创造有利条件。
二、化学粉末活化反应操作方法1.物理活化方法（1）机械研磨：通过球磨、振动磨等设备，对粉末进行高能研磨，减小颗粒尺寸，增加比表面积，提高活性。
（2）超声波处理：利用超声波在液体中产生的空化效应，对粉末进行分散和破碎，改善其表面性能。
（3）热处理：对粉末进行高温处理，改变其晶体结构、相组成或晶格缺陷，从而提高活性。
2.化学活化方法（1）溶液预处理：将粉末放入一定浓度的化学溶液中，通过离子交换、吸附等作用，改变粉末表面性质。
（2）表面改性：利用偶联剂、表面活性剂等对粉末表面进行修饰，提高粉末与基体树脂的相容性。
（3）化学镀：在粉末表面沉积一层金属或合金，改变其导电性、磁性和催化性能。
三、操作注意事项1.操作过程中，应严格遵循安全规程，佩戴防护用品，避免直接接触化学试剂。
2.根据粉末的性质和活化要求，选择合适的活化方法和工艺参数。
3.控制好反应温度、时间和浓度，确保活化效果。
4.活化后的粉末需进行洗涤、干燥等后处理，以去除表面吸附的杂质和溶剂。
5.对活化效果进行评估，如活性、分散性、比表面积等，以满足实际应用需求。
总结：化学粉末活化反应操作方法多样，涉及物理和化学领域。
掌握这些方法，可以为粉末材料的性能提升和应用拓展提供有力支持。
固体分散体的速释原理及应用
固体分散体的速释原理及应用引言固体分散体是指由一种或多种活性成分固定在固体载体上的物质，可以在特定条件下释放出活性成分，并在给药过程中具有控释效果。
这种类型的药物制剂具有广泛的应用前景，尤其在医药领域中受到了极大的关注。
本文将探讨固体分散体的速释原理和其在药物制剂中的应用。
速释原理固体分散体的速释原理主要是通过表面改性和载体物质的选择来实现的。
以下是常见的速释原理：1.表面改性：通过改变固体分散体的表面性质，例如引入粉末润湿剂或表面活性剂，可以增加药物与溶解介质之间的接触面积，从而提高药物的溶解速度。
2.载体物质选择：选择适当的载体材料，如缓释粉末、纳米颗粒、固体乳化剂等，可以提高药物的溶解速度和释放速率。
应用领域固体分散体的速释性质使其在药物制剂中具有广泛的应用。
以下是几个主要的应用领域：1.口服药物：固体分散体可以被制成颗粒或片剂形式的口服药物，通过速释原理，药物可以更快地溶解在胃肠道中，提高药物的吸收速度和生物利用度。
2.局部治疗药物：固体分散体可用于制备局部治疗药物，如皮肤贴剂、凝胶或喷雾剂等，这些制剂可以通过速释效果实现药物在患处的快速释放。
3.控释药物：固体分散体的速释性质使其在控释药物的制备中具有潜力。
通过选择合适的载体材料和调整制备工艺，可以实现药物在一定时间内的缓慢释放。
优势和挑战固体分散体的速释特性为药物制剂带来了许多优势，同时也面临一些挑战。
优势•提高药物的生物利用度，增强药效•快速治疗作用，提高患者的治疗体验•减少药物剂量，降低药物毒副作用•可控释性质，满足特定的治疗需求挑战•药物选择：不同药物对载体材料和制备工艺的要求可能不同，需要根据具体药物的物化性质进行选择。
•制备工艺：制备固体分散体的工艺要求较高，影响速释效果的因素较多，需要精确控制制备过程。
•稳定性：固体分散体的稳定性较差，容易受到湿度、温度等因素的影响，对药物的保存和运输提出了挑战。
结论固体分散体的速释原理和应用在药物制剂中具有重要的地位和潜力。
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双电层作用力：当固体与液体接触时，可以是固体 从溶液中选择性吸附某种离子，也可以是固体分子 本身的电离作用使离子进入溶液，以致使固液两相 分别带有不同符号的电荷，在界面上形成了双电层 的结构。 固液之间可以发生相对移动处（即固相连带束缚的 溶剂化层和溶液之间）的电势称为ζ电位（Zeta电位）。 同质固体颗粒：双点层静电作用力恒表现为排斥力， 因此它是防止颗粒相互团聚的主要 原因之一。 不同质的颗粒：Zeta电位为不同值，甚至不同号，对于电位 异号的颗粒，静电作用力则表现为吸引力， 即使电位同号，若两者绝对值相差很大， 颗粒间仍可出现静电引力。
其方法是将颗粒群连续通过电晕放电形成的离子电帘，从而使颗粒 表面荷电，其最终荷电量与电场强度和颗粒的介电常数相关。
2.2.2固体颗粒在液体中的分散
固体颗粒在液体中的分散过程，本质上受两种基本作 用支配，即液体对固体颗粒的浸润及液体中固体颗粒间的 相互作用。
液体对固体颗粒的浸润
一圆柱体颗粒悬浮与液体的表面。如颗粒表面张力及润湿角足够大， 颗粒将稳定地处于液体表面而不下沉。
Fm
A R1 R2 6a 2 R1 R2
Fm
AR 12 a 2
A是Hamaker常数，单位J。Hamaker常数是物质的一种特征常数，各种物质的Hamaker常数A不 同。在真空中A介于0.4-4.0×10-9J间。
•
•
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•
颗粒间的静电作用力-气态离子的扩散产生
• 接触电位差引起的静电引力。颗粒与其它物体接触时，颗粒表面电 荷等电量地吸引对方的异电荷，从而产生接触电位差，其值可达0.5V 。接触电位差引起的静电引力可由下式计算: Fe=4πρsS ρs为表面电荷密度，ρs=q/S, q为实测电量，S为接触面积。
• 液桥粘结力Fk主要由液桥曲面而产生的毛细压力及表面张力引起的附 着力组成，可用下式表示: r 1 1 Fk 2r gl [sin( ) sin ( ) sin 2 ] 2 R1 R2
二、颗粒在空气中的分散方法
机械分散：是指用机械力把颗粒团聚团打散。机械分散的必要条件是 机械力（通常是指流体的剪切力及压差力）应大于颗粒间的黏着力。
4. 磁性力
--单畴颗粒（粒径在单畴临界尺寸以下，只含有 一个磁畴的颗粒） 5. 颗粒表面不平滑引起的机械咬合力
粉末颗粒在空气中的分散
• 颗粒之间的作用力 颗粒分子间的作用力－范德华力 a)小分子之间力作用距离极短，约为1nm，它是一个典型的短程力，与分子间距的7 次方成反比，。 b)极大量分子集合体构成的体系，如超细颗粒，随着颗粒间距离的增大，其分子间 的作用力的衰减程度明显变缓。这是因为存在着多个分子的综合作用之故。超细颗粒 间分子的有效间距可达50nm，可看成长程力。 对于半径分别为R1，R2的两个球体，分子作用力Fm为： 对于球与平板，
悬浮于表面的条件为： 4dγglsinθ≥d2H(ρp－ρl)g＋d2him ρl g 式中d 为圆柱体颗粒的横截面直径，H是颗粒高，ρl 是液体密度， ρp 是颗粒密度， γgl是液体表面张力，θ是润湿角，him是颗粒表面的 沉没深度。
颗粒间的相互作用力
分子间的作用力：当微粒在液体中时候，必须考虑液体分子与颗粒分子群的作用，以 及这种作用对颗粒间分子作用力的影响。 Hamaker 常数：A132=(A111/2－A331/2) (A221/2－A331/2) FM＝－A132R/12h2 不同质颗粒 ：A33介于A22与A11间 则A132为负， FM为正， 排斥力。 同质颗粒： A11＝A22 A132为正， FM为负， 恒为吸引力。
干燥：由于潮湿空气中颗粒间形成液桥是颗粒团聚的重要原因，而液 桥力是分子间作用力的十倍或几十倍，因此，杜绝液桥的产生后破坏 业已形成的液桥是保证颗粒分散的重要途径。
工程上一般采用加热烘干法，比如用红外线、微波、喷雾干燥等手段 加热微细颗粒，降低粉体的水分含量可保证物料的松散。 疏水处理：对颗粒表面进行疏水处理，减小水对颗粒的润湿性。比如 对玻璃表面的硅烷化处理可使水对玻璃的润湿由0°提高到118°，因 而可有效地抑制玻璃珠表面与平板玻璃间液桥的产生，降低相互间的 作用力，减少颗粒团聚的倾向。 静电分散：对于同质颗粒，如果表面荷电性质相同，静电力起到排斥 作用，因此可用静电力进行颗粒分散。
第二章 粉末颗粒的分散与表面改性
2.1 粉体的表面先现象与表面能 2.2 颗粒的分散 2.3 粉末颗粒的表面改性
影响粉体性能的基本因素
粉末材料的化学成分 粉末材料的晶体结构 粉末材料的形貌特征 粒径 粒径分布 形状 粉末材料的表面性质 表面能 表面张力 表面化学位 表面官能团 表面酸碱性
一、颗粒之间的作用力 1. 颗粒分子间的作用力 球体间 Fw A11 d2
24 H
球与平板
Fm
A11 d1d 2 12H 2 d1 d 2
2. 颗粒间的静电作用力 3. 颗粒在湿空气中的粘结力 液桥粘结力
R1 1 2 Fy 2R sin sin sin 2 r1 r2
2.1 粉体的表面现象与表面能
粉体颗粒的表面现象
不饱和性（断面）
非均质性（内外原子或离子能量状态不同）
粉体颗粒的表面能与表面活性 Nhomakorabea 表面能（表面质点有额外的势能）
表面活性（颗粒小，不饱和质点多，提高表
面活性）
表面能
F G 2 2a Kna 2
颗粒表面能的数量不仅取决于比表面积的大小，还取 决于断面的几何形状、性质和所处的位置。颗粒的粒 度变细后，颗粒的表面能和表面活性将大大增加。
2.2
粉末颗粒的分散
悬浮体系： 固体颗粒在气相中悬浮、固体颗粒在液相中悬浮； 液相颗粒在气相中悬浮、液相颗粒在液相中悬浮。 悬浮颗粒的分散性影响粉体工程单元操作和产品质量以及粉 体粒度的测量。
2.2.1 粉末颗粒在空气中的分散
粉末颗粒粒径很小时，极易在空气中粘结成团，特别是 微米、亚微米级的超细粉末，这种现象对粉体的加工过程 极为不利。
• 由镜像力产生的静电引力。 镜象力实际上是一种电荷感应力。其大小是有下式确定：
Fim Q2 l2
Fim――镜象力，单位N；Q――颗粒电荷，单位C；l――电荷中心距 离，l=2(R+H+δ/2-D-ε)；R――颗粒半径。
• 库仑力：带电颗粒之间的静电引力
颗粒在湿空气中的粘结力
• 当空气的相对湿度超过65％时，水蒸气开始在颗粒表面及颗粒间凝集 ，颗粒间因形成液桥而大大增强了粘结力。