《粉体制备》PPT课件.ppt

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1、第二章粉体的制备粉体工程学的诞生粉体研究的目的（1）提高工业产品的质量与控制水平（2）节能降耗，促进粉体加工技术发展（3）新材料的研究与开发第二章粉体制备一、粉体的定义所谓粉体就是大量固体粒子的集合体，而且在集合体的粒子间存在着适当的作用力。粉体粒子间的相互作用力，至今仍无明确的定量概念。通常是指在触及它时，集合体就发生流动、变形这样大小的力。粉体粒子间的适当作用力是粒子集合体成为粉体的必要条件之一，粒子间的作用力过大或过小都不能成为粉体。材料的性能主要由材料的组成和显微结构决定。尤其是无机非金属材料在烧结过程中所形成的显微结构，在很大

2、程度上由所采用原料的粉体的特性所决定，如粉体的粒度，形状，粒度分布比表面等性质。对所用原料进行粉体的制备和粉体性能的调控、处理，是获得性能优良的材料的前提。粉体颗粒的种类原级颗粒型聚集体颗粒型凝聚体颗粒型絮凝体颗粒型二、粉体化的目的粉体化：将固体材料粒子的尺寸进行缩减。粉体的性质多与粉体粒子大小，形状有关。将固体物料粉体化的目的主要有：1）增大物理化学反应速度，对于陶瓷材料促进烧结，降低反应温度。粒子尺寸↓，比表面积，表面能，反应速度。2）有利于均匀混合，促进制品的均质化。制品的均匀程度（成分）主要取决于配合料（多种）中的混合均匀

3、程度。3）提高制品密度。破坏原料中的封闭气孔；不同尺寸的粉体有利于进行颗粒级配，达到紧密堆积。4）使粒子具有流动性，便于给料控制及输送（特别是气力输送）。5）便于不同组分的分离。为了剔除某些有害成分，必须减小粒子的尺寸，才能进行分离操作。三、粉体的性质粉体的性质包括物理性质和化学性质（包括原子性质，配位结构，缺陷等），在处理实际问题时，主要考虑物理性质，具体有以下三方面：1） 几何空间性质——粒度大小，分布，空隙率，体积密度，外形系数等；2） 静力学性质——摩擦角，附着性等，外力与粒子自身的作用力，摩擦力，压力之间的平衡等。3） 动力学

4、性质——流动性，对材料的磨损性等。四、粒度的表示方法粒径或粒度是表征粉体所占空间范围的代表性尺寸。在研究颗粒的大小时，既研究单个颗粒的大小，也研究颗粒群的大小。对单个颗粒，常用粒径来表示它的几何尺寸；对颗粒群，则用平均粒径来表示。任何一个颗粒群不可能是同一粒径的粒子所组成的单分散系统，也就是说颗粒群总是由不同粒度组成的多分散系统。为此，对于颗粒群来说，最重要的粒度特征是平均粒度和粒度分布。1、单个颗粒的粒径以颗粒的尺寸表示粒度时，该尺寸称为粒径。若颗粒为球体，则粒子的粒径就为球体直径。如果颗粒为正方体，则粒子粒径可用其棱边长、主对角线或

5、面对角线长来表征。总之，几何形状规则的颗粒（如圆柱体、三角锥体）均可以用直径或边长来作粒径的代表尺寸。但是，实际的粉体形状相当复杂，而且，每一个颗粒都有其独自的形状，对于形状不规则的颗粒，其粒径的确定就比较困难，此时就采用一个虚拟的“直径”来表示其粒径的大小。这虚拟的“直径”是利用某些与颗粒大小有关的性质（如表面积、体积等）的测定，在一定条件下或通过一定的公式推导出的具有线性量纲的“演算直径”。“演算直径”常有三轴径、球当量径、圆当量径和统计平均径四大类。直径D直径D、高度H？(1)三轴径设有一最小体积的长方体（外接长方体）恰好能装入一

6、个颗粒。以该长方体的长度l、宽度b、高度h定义的粒度平均值称为三轴径。在大块物料的破碎作业中很有意义；工程实践中多用二维尺度定义颗粒；筛分方法→二维尺寸。三轴几何平均径：与颗粒外接长方体体积相等的立方体的棱长(2)三轴平均径计算公式三轴算术平均值：立体图形的算术平均三轴调和平均径：与颗粒外接长方体比表面积相等的球的直径或立方体的一边长通过简单的数学处理方法将颗粒的多维尺寸转化为一维尺寸(3)球当量径无论是从几何学还是物理学的角度来看，球是最容易处理的。因此，往往以球为基础，把颗粒看作相当的球来进行处理。等体积球当量径：与颗粒同体积的球的

7、直径；应用不太广。等表面积球当量径：与颗粒同表面积的球的直径；这种方法比较实用，通过流体透过法等间接方法求得。等比表面积球当量径：与颗粒同比表面积的球的直径；等沉降速度球当量径：与颗粒在流体中以等沉降速度下降的球的直径，也称斯托克斯当量径。2、颗粒群平均直径在实际中，所涉及的不是单个的颗粒，而是包含各种不同粒径的颗粒的集合，即粒子群。对于不同粒径颗粒组成的粒子群，为简化其粒度大小的描述，常采用平均粒度的概念。平均粒度是用数学统计方法来表征的一个综合概括的数值——代表某一粒子群粒径大小。以等粒度同质量的理想颗粒群描述实际颗粒群。工程上确定

8、颗粒群的平均粒径，先测定颗粒群的粒度参数，（样品的质量、粒径范围及各粒径颗粒对应的颗粒量），再选用某种统计公式计算出颗粒群平均粒径。实际的测定方法有两种计量方式，即计量各颗粒对应的颗粒个数或颗粒质量。相应地