粉末的性能与表征.ppt

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1、1粉末的性能与表征（4学时）刘小英龙岩学院目录1.1粉末颗粒的粒径与形状1.1.1单个颗粒的粒径1.1.2粉体的粒径分布1.1.3颗粒的形状1.2粉末粒径的测量1.3粉末体的性质1.1粉末颗粒的粒径与形状粒子是指粉体中不能再分离的运动单位。但习惯上，将≤100μm的粒子叫“粉”，＞100μm的粒子叫“粒”。通常说的“粉末”、“粉粒”或“粒子”都属于粉体学的研究范畴。几个概念晶粒：单一晶体，晶粒内部物质均匀，单相，无晶界和气孔存在。一级粒子：单一结晶粒子。二级粒子：一级粒子的聚结体。①由范德华力、静电力等弱结合力的作用而发生的不规则絮凝物②由粘合剂的强结合力的作用聚集

2、在一起的聚结物均属于二级粒子。1.1.1单个颗粒的粒径（1）几何学粒子径（2）投影径（3）球当量直径（4）筛分径（5）有效径（1）几何学粒子径根据几何学尺寸定义的粒子径。一般用显微镜法、筛分法等测定。近年来计算机的发展对几何学粒子径的测定带来很大方便，测定快速、准确结果。对规则的颗粒，其粒度可由某一尺寸来表示；对不规则的颗粒，其粒度按某些性质推导而得。规则颗粒不规则颗粒的粒度三轴径：在一水平面上，将一颗粒以最大稳定度放置于每边与其相切的长方体中，用该长方体的长度l、宽度b、高度h定义的粒度平均值。三轴径的平均值计算公式序号计算式名称意义1二轴平均径显微镜下出现的颗粒

3、基本大小的投影2三轴平均径算术平均3三轴调和平均径与颗粒比表面积相关，与外接长方体表面相同的球体直径4二轴几何平均径接近于颗粒投影面积的度量5三轴等表面积平均径与外接长方体表面积相同的立方体的边长（2）投影径投影径：颗粒以最大稳定性置于一平面上，由此按其投影的大小定义的粒径。Ferret径费雷特（Feret）径：与颗粒投影相切的两条平行线之间的距离，又称为定向径。Martin径马丁（Martin）径：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径，又称为定向等分径。定方向最大径定向最大直径：在一定方向上颗粒投影的最大长度。投影面积圆相当径投影面积相当径：与颗粒投影面积相

4、当的圆的直径，又称为当量直径。（3）球当量直径球当量直径：亦称球相当径。体积直径dV：亦称等体积（球）相当径，是指与颗粒等相同体积的球的直径；面积直径dS：亦称等表面积（球）相当径，是指与颗粒等表面积的球的直径；面积体积直径dSV：亦称等比表面积（球）相当径，是指与颗粒等比表面积的球的直径；（4）筛分径筛分径又称为细孔通过相当径。当粒子通过粗筛网且被截留在细筛网上时，粗细筛孔直径的算术或几何平均值称为筛分径，记作DA。算术平均值：几何平均值：在以上两式中：a—粒子通过的粗筛网直径，b—截留粒子的细筛网直径。（5）有效径有效径是亦称为沉降速度相当径或牛顿径，指与颗粒具

5、有相同密度且在同样介质中具有相同自由沉降速度的直径液。该粒径可根据Stock’s方程计算得到，因此又称Stock’s径，记作DStk。1.1.2粉体的粒径分布粉体多是由粒径不等的粒子群组成的，存在着粒度分布（particlesizedistribution）问题。粒度分布可用简单的表格、绘图和函数等形式表示。一般常用频率粒度分布或累积粒度分布来表示粉体的粒度分布状态。频率粒度分布频率粒度分布(frequencysizedistribution)表示各个粒径相对应的粒子占全粒子群中的百分含量（微分型）；频率（用f表示）：在粉体样品中，某一粒度大小（用DP表示）或某一粒

6、度大小范围内（用DP表示）的颗粒（与之相对应的颗粒个数为nP）在样品中（与之对应的颗粒总数为N）所占的百分数可写成f=(nP/N)×100%频率也可以用颗粒的质量百分数来表示。实例设用显微镜观察N为300个颗粒的粉体样品。经测定，最小颗粒的直径为1.5m，最大颗粒为12.2m。将被测定出来的颗粒按由小到大的顺序以适当的区间加以分组，组数（要适当）用h表示，取h为12。区间的范围称为组距，用DP表示，取DP＝1m。每一个区间的中点，称为组中值，用di表示。落在每一区间的颗粒数除以N，便是频率f。将测量的数据加以整理，如下表所示：组数h的选取当组数h取值过小，

7、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）。颗粒大小的频率分布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。累积粒度分布累积粒度分布(cumulativesizedistribution)表示小于（或大于）某粒径的粒子占全粒子群中的百分含量（积分型）。一种是按粒径从小到大进行累积，称为筛下累积，表示小于某一粒径的颗粒百分数，以D(DP)表示。另一种是按粒径从大到小累积，称为筛上累积，表