粒度分析PPT课件

（2）
D(x)：粒径x的筛析通过量，% R(x)：粒径x的筛余量，%
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x：粒径 x’：当量粒径 n：曲线斜率 9
• 上式取两次对数得到一直线方程：
lnln1 nlnxnlnx' （3） R(x)
由上式得：
n
lnln
1 R(x)
（4）
lnx lnx'
n值为该直线的斜率，又称为均匀性系数
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当量粒径
当被测颗粒的某种物理特性或物理行为 与某一直径的同质球体（或其组合）最相近 时，就把该球体的直径（或其组合）作为被 测颗粒的等效粒径（或粒度分布）。
不同测量方法采用不同物理特性或物理 行为作为比较的参考量。
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2. 粒群的粒径分布
实际粉体大都由粒度不等的颗粒组成，存在 粒度分布范围。可用频率分布和累计分布表示。
颗粒粒径频率分布表示各个粒径相对应的颗 粒百分含量（微分曲线）。
颗粒粒径累计分布表示小于（大于）某粒径 的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系 （积分曲线）。
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细粉颗粒分布的数学方程
• 颗粒分布常以Rosin-Rammler方程表示：
xn
D(x)1R(x)1ex'
（1）
或
x n
R(x) e x'
不规则形状颗粒的实际表面积与同体 积的球形颗粒的表面积之比。
表面光滑的理想球体的综合形状系数 为1，其余的颗粒的φ>1 。
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第三节 粒度测定方法
方法分类 测量仪器 所得结果
筛分法
筛子
粒度分布
直接观察
显微镜 粒度分布，形状
散射法 粒度分析仪
粒度分布
沉降法
沉降天平
粒度分布
气体透过法 比表面积仪 比表面积
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• 在n<1时， Rosin-Rammler方程的准确 率大于99%；在n>1时， RosinRammler方程的准确率小于96%。
• 未经粉磨的粉煤灰的颗粒分布有其独特 性，不宜用Rosin-Rammler方程，而应 用对数正态分布方程来描述颗粒分布。
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D(x)
1
2
1x2
de2 dx
其中，
x 1 ln x S d 50
S ln d 50 d 16
d50, d16 分别为 筛析通过量为 50% 和16% 时 的粒径。
d50可作为特征粒径，相当于x’ ；S表示
颗粒分布宽度，相当于n值。
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3. 粒群的平均粒径
实际粉体的颗粒大小也可以以平均粒径 表示。
颗粒粒径频率分布表示各个粒径相对应 的颗粒百分含量（微分曲线Βιβλιοθήκη Baidu。
K偏=σ/D1
D1——某种平均粒径 σ——标准差
diD i2/i
第二节 颗粒的形状
一、颗粒的形状概述
1、意义： 颗粒的形状对颗粒群的许多性质都有
影响，例如比表面积、流动性、固着力、 增强性、填充性和化学活性等。
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2、颗粒形状的表征——形状指数
a）单一颗粒的形状表示：
当放置在水平面上的单一颗粒处于稳 定状态时，可在相互正交的三轴方向测得 其最大值L、B、T，其中：
在方程（2）中当x=x’时，
R(x)e1 1 3.8 6% 2.718
x’称为“当量粒径”或“特征粒径”。特征粒径 的纵坐标为
lnln 1 0.00033 36.8%
近似为0.00
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均匀性系数
• n值称为均匀性系数，反映最大颗粒与最 小颗粒间的范围，即颗粒分布宽度。
• n值越大颗粒分布越窄。
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设一个颗粒以最大稳 定度(重心最低)置于一个 水平面上，此时颗粒的水 平投影像如左下图所示。 如另一水平面与此水平面 恰好夹住此颗粒，则定义 这两水平面之间的距离为 颗粒的厚度h。
颗粒的宽度b定义为夹住颗粒投影像的相距最近两平行线 间的距离。与宽度垂直、能夹住此投影像的两平行线间的距离 定义为颗粒长度l。颗粒投影像的周长和面积分别用L和a表示。 颗粒的表面积和体积分别用S和V表示。可以根据这些几何量b， l，h，L，a，S，V来定义颗粒的. 种种粒度或相当直径。 3
FV=LBT/VP
• 球形度——颗粒接近球体的程度
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c）颗粒形状的分数维表示
用于描述颗粒的粗糙度和表面结构。 粗糙度越大，分数维的数值越大。
d）混凝土材料科学中用于描述骨料形状的 的参数——针片状颗粒
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颗粒表面特性与综合形状系数φ
• 颗粒表面特性指表面粗糙度和表面结构。 • 颗粒综合形状系数：
颗粒粒径累计分布表示小于（大于）某 粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒 径的关系（积分曲线）。
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平均粒径
粒径表示形式
算术平均直径
D1
1
100
idi
几何平均直径 logDg i logdi / i
调和平均直径 Dh i /i di
平均面积径 Ds idi2 / i
除了平均粒径，还须用偏差系数K偏 来说明粉体的均匀程度。
第七章
粉体粒度分析
颗粒的几何特性包括粒度、形 状、表面结构和孔结构。
颗粒的粒度是粉状物体各种物 性中最重要的特性。
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第一节 颗粒的粒度与粒度特性
一、颗粒粒度的表示方法
描述物料细分状态的个别物理单元称 为颗粒。
颗粒大小的度量，即粒度，通常用线性 尺寸“粒径”表示。
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粒径：通过颗粒重心，
联结颗粒表面两点之间的 线段的长短。
1. 单个颗粒的粒径表示方法：
指定的线段：长轴径，短轴径，定方向径
算术平均径：二轴平均径，三轴平均径
几何平均径：调和平均径，表面积平均径，体 积平均径
等值径：外接矩形等值径，正方形等值径，圆 形等值径，直方体等值径，圆柱体等 值径，立方体等值径，球体等值径
有效径：斯托克斯等效径
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在现实测量中，上述粒径是不可测量的。 只能通过某种等效方法测量颗粒的大小。
T——厚度，上下两平面所夹颗粒的距离
B——短径，两竖直平行的平面所夹颗粒的 最短距离
L——长径，在与短径正交的方向上，两竖直 平行的平面所夹颗粒的距离。
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b）各种形状指数：
• 均齐度——颗粒两个外形尺寸的比值
长短度：N=L/B 扁平度：M=B/T
• 充满度——颗粒外接长方体的体积与该 颗粒体积之比
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筛分法
• 物理分级方法
• 设备简单，操作容易，误差较大。
• 使用一套筛孔大小不等的筛，经干筛或 湿筛后，称量各筛上的筛余，得到粒度 分布和平均粒径。
• 测定范围：38～1000μm
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直接观察法——显微镜法
• 可用光学显微镜或电子显微镜，可转换成数字 信号处理。
• 直接测量颗粒直径，观察颗粒形状。 • 测量范围：