粉体工程第一章

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1、第一章颗粒的几何形态表征颗粒的几何性质包括粒度、形状、表面结构和孔结构。粒径（粒度）形状表面粗糙度颗粒的粒径颗粒在空间范围所占大小的线性尺寸。粒径是粉体最基本、最重要的属性值。光滑球形颗粒——直径非球形颗粒——用球体、长方体、立方体的代表尺寸表示。粒径（particlediameter)粒度(particlesize)粒径的定义:粉体颗粒的大小与测定方法与表示方法有关，有各种定义。（1）三轴径Heywood规定：重心最低；夹住颗粒投影像的相距最近两平行线的距离为宽b；与宽垂直能夹住颗粒投影像的两平行线的距离为长l；周长：L

2、；面积：ahbl颗粒投影图象由三轴径计算的各种平均径名称计算式几何意义二轴平均径平面图形上的算术平均三轴平均径算术平均三轴调和平均径与外接长方体比表面积相同的球体直径二轴几何平均径平面图形上几何平均三轴几何平均径与外接长方体体积相同的立方体的边长三轴等表面积平均径与外接长方体表面积相同的立方体边长（2）统计平均径Feret径：与颗粒投影相切的两平行线之间的距离，dFMartin径：在一定方向上将颗粒投影面积分为两等份的直径，dMKrumbein径：在一定方向上颗粒投影的最大长度，dK（3）球当量径等体积球当量径等表面积球当

3、量径等比表面积球当量径等沉降速度径（Stokes径、Newton径）：与颗粒具有相同密度且在同样介质中有相同自由沉降速度的球的直径。等阻力直径：与颗粒在同样介质中以相同速度运动时呈现相同阻力的球的直径。筛分径：颗粒可以通过的最小方筛孔的宽度。Heywood径：与颗粒投影面积相等的圆的直径，等周长圆当量径：几种粒径的相互关系Feret径、Martin径和投影面积圆当量径（2５４个颗粒，38～77m）一般来说：dF>d投影>dMCaucy定理颗粒外表面积S与平均投影面积A的4倍相等：S=4A=D2H4——Caucy系数S—

4、—颗粒外表面积，m2A——颗粒平均投影面积，m2DH——投影面积相当径，m由于颗粒在平面上总是趋于稳定位置，颗粒投影未完全随机，实测值为3.1～３.4式中：ni-粒度为di的颗粒个数；fi-粒度为di的颗粒个数占体系颗粒个数的分数。当β=0时，α=1，个数长度平均径颗粒群的平均粒径α=2，个数表面积平均径α=3，个数体积平均径对于同一颗粒群有：DnV≧DnS≧DnLd可以是Feret径、Martin径、Krumbein径等。个数基准的平均粒径表示：颗粒群与一个粒度均匀的假想颗粒群在颗粒数相等、形状相同、总体积相同时的粒度。

5、加权平均径DVM≧DSV≧DLS≧DnL当β≠0时：长度表面积平均径α=2、β=1表面积体积平均径α=3、β=2体积四次矩平均径α=4、β=3α、β：0，1，2，3，4；d：个数基准表示的粒径；D：质量基准表示的粒径。质量基准粒度分布：千奇百态的粉体，其颗粒大小服从统计学规律。指将颗粒群用一定的粒度范围按大小顺序分为若干粒级，各级别粒子占颗粒群总量的百分数。频率分布：在粉体样品中，某一粒度(Dp)或某一粒度范围内(Dp)的颗粒在样品中出现的次数(np)与样品中总的颗粒数(N)之比。频率分布表示各个粒径或粒级相对应的颗粒百

6、分含量（微分型）。粒级平均粒径质量频率个数频率（μm）（μm）（%wt/∆d）（%/∆d)<20～106.519.520～2522.515.825.625～3027.523.224.130～3532.523.917.235～4037.514.37.640～4542.58.83.6>457.52.4频率分布图比较直观地表示颗粒的组成特点，但改变∆d会得到不同的频率分布由频率分布曲线可直接读出多数径dmod。也可求出颗粒群的平均径累计分布: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含量与该粒径的关系（积分型）粒径/μm

7、频率分布累积分布筛下累积筛上累积0~1.00.000.00100.001.0~2.01.672.0~3.03.003.0~4.03.674.0~5.09.335.0~6.019.336.0~7.020.007.0~8.018.008.0~9.012.009.0~10.05.6710.0~11.04.0011.0~12.02.0012.0~13.01.33从累计分布曲线可直接读出R=50%所对应的中位径d50工业上习惯用筛余（大于）累积百分数表示，可直接得到还有多少粗粉未达到要求。筛下累积：按粒径从小到大进行累积，用D(Dp

8、)表示；筛上累积：按粒径从大到小进行累积，用R(Dp)表示；用图表示直观，且能得到测定范围内任意粒径的分布。制作较繁复，不能很好反映相同或相似颗粒群的共性规律。频率分布和累积分布的关系对粒度分布最简便最精确的描述。粒度分布函数有很多种，各适用于不同的粉体种类和粒度范围。中位粒径D50是指把样品的个数或质