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微粉的堆积参数课件

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2014粉体科工第2章课件

2014粉体科工第2章课件
设粒级范围为Δ d内的颗粒质量（Wi）占颗粒群总质量
W的百分数为Δ wi，则（Wi/W）/Δ d为频率f （%/ Δ d） 。
表 2-6 频 率 分 布 平均粒径 质量频率 个数频率 粒 级 平均粒径 质量频率 个数频率 （μ m） （%/Δ d） （%/Δ d） （μ m） （μ m） （%/Δ d） （%/Δ d） ~10 22.5 27.5 32.5 6.5 15.8 23.2 23.9 19.5 25.6 24.1 17.2 35~40 40~45 ＞45 37.5 42.5 14.3 8.8 7.5 7.6 3.6 2.4
均匀 中等均匀 不均匀
2、分布宽度
在衡量粒度分布范围时也经常用分布宽度 来表示：
第二节 粒度分布
粒度分布 Particle size distribution ： 指将颗粒群以一定的粒度范围按大小顺序分为 若干级别（粒级），各级别粒子占颗粒群总量的百 分数。 个数基准粒度分布（颗粒群总量以个数表示） 质量基准粒度分布（颗粒群总量以质量表示）
一、粒度分布的表示方式
（一）频率分布
2 3
2
3
3
粒度分布中含量最高的粒径 粒度分布的累积值为 50%的粒径
若粉体由颗粒d1,d2,d3……构成，其物理特性可用各粒径函 数的加成表示： f(d)=f(d1)+f(d2)+f(d3)+……+f(dn) 若将粒径想象成一均一球径D表示：则 f(d)=f(D), D即表示平均径。 涉及粒径的表达式有（式中设颗粒为边长为d的立方体）： 颗粒群的总长 Σ（nd) 颗粒群的总表面积 Σ（6nd2) 颗粒群的总体积（总重量） Σ(nd3), ρΣ(nd3). 颗粒群的比表面积 Σ(6nd2)/ Σ(nd3) 平均比表面积 Σ(6n/d)Σn

13粉体学(精)PPT课件

13粉体学(精)PPT课件
形态不规则的粒子用本法测定的粒径不是其真实 粒径，称为有效径（stokes径）。
4.比表面积法：粒径减少比表面积增加。
第十三章 粉体学 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布（四）粒径的测定方法 5.筛分法：应用最早、最广、简便。 测定范围：45µm以上，微孔筛可筛分10µm以下 用筛孔孔径表示粒子径的方法。 操作方法：将筛子从上到下，从粗到细排列，粉 粒置最上层，振摇一定时间后，称量留在每个筛子 上的粉粒重量，求得各粒径范围内粒子重量百分比， 求得以重量为基准的筛分粒径分布及平均粒径 筛号与筛孔尺寸： “目”：2.54cm上筛孔的数目。除去筛网线直径 中国药典规定9个筛号。 323页表13-5各国标准筛系比较（µm） 324页表13-6国内常用标准筛系
第十三章 粉体学基础 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布（一）粒径的表示方法
（二）粒度分布 粒子分布是指不同粒径的粒子群在粉体中所占
有的百分率。反映粒子的均匀程度。 频率分布与累积分布（直方图或曲线）
（三）平均粒子径（算术、几何、中位径等）
粒度分布
第十三章 粉体学 第二节 粉体粒子的性质 一、粒子径及粒度分布
第十三章 粉体学第三节粉体的密度与空隙率 一、粉体的密度（二）粉体密度的测定方法
1.真密度与粒密度的测定 (1) 液浸法（比重瓶测定） (2)压力比较法
2.松密度与振实密度测定（容器测定）
第十三章 粉体学第三节粉体的密度与空隙率 二、粉粒的空隙率
第十三章 粉体学 第三节粉体的密度与空隙率 一、粉体的密度 （一） 粉体密度的概念
2.粒密度：排除粒子间的空隙，但不排除粒子本身细 小空隙，测定其体积求得的密度称为粒密度。多用汞 置换法测定，汞表面张力很大，在正常压力下不能透 入小于10µm的孔隙。

新版粉体学基础培训课件.ppt

新版粉体学基础培训课件.ppt
利用电阻与粒子的体积成正比的关系将电信号 换算成粒径，以测定粒径与其分布。
测得的是等体积球相当径，粒径分布以个数或 体积为基准。
混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等可以用本 法测定。
精选
18
3. 沉降法（sedimentation method）
是液相中混悬的粒子在重力场中恒速沉降 时，根据Stocks方程求出粒径的方法。
一、粒子径与粒度分布
粉体的粒子大小也称粒度，含有粒子大 小和粒子分布双重含义，是粉体的基础 性质。
对于一个不规则粒子，其粒子径的测定 方法不同，其物理意义不同，测定值也 不同。
精选
5
（一）粒子径的表示方法 1.几何学粒子径
几何学粒子径 筛分径 有效径 表面积等价径
根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用 显微镜法、库尔特计数法等测定。
精选
32
2.松密度与振实密度的测定
将粉体装入容器中所测得的体积包括粉体真体 积、粒子内空隙、粒子间空隙等。
测量容器的形状、大小、物料的装填速度及装 填方式等均影响粉体体积。
不施加外力时所测得的密度为最松松密度，施 加外力而使粉体处于最紧充填状态下所测得的 密度是最紧松密度。
最终振荡体积不变时测得的振实密度即为最紧 松密度。
精选
21
5. 筛分法（sieving method）
筛号与筛号尺寸：筛号常用“目”表示。“目” 系指在筛面的25.4mm（1英寸）长度上开有 的孔数。
如开有30 个孔，称30目筛，孔径大小是 24.5mm/30再减去筛绳的直径。所用筛绳的 直径不同，筛孔大小也不同。因此必须注明筛 孔尺寸。
精选
26
三、粒子的比表面积
（一）比表面积的表示方法

颗粒学颗粒的堆积PPT课件

颗粒学颗粒的堆积PPT课件
多组份球体的堆积特征见下表：
球体组份 1 2 3 4 5
球体体积 (%) 62 85.6 94.6 98.0 99.2
空隙率 (%) 38 14.4 5.4 2.0 0.8
空隙率下降 (%) — 23.6 9.0 3.4 1.2
SUCCESS
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2019/4/25
4.3 颗粒的堆积

1.072 0.1193NC

0.00431N
2 C
实验证明，球体堆积率随容器直径和球径之比的增大而
增加，直到 10 以前都符合此规律，超过比值 10 时，ε接近常
数0.62 。
4.2 球体的堆积
3、异径球体的堆积
在大球组成中加入一定数量直径较小的球，使其充填于 大球的间隙中，则堆积物的空隙率可以进一步降低。例如，以六 方型方式堆积，则混合物的空隙率下降为 14.4%。
4.2 球体的堆积
1、等径球体的有规则排列
常见等径球体有规则的充填有 5 种排列方式，见下表：
排列方式 立方体
六方型（斜方体） 复六方型 角锥型 四面体型
配位数 NC 堆积率 (1－ε)（%） 空隙率 ε(%)
6
/6
47.64
8
2 63
39.55
10
( 2 )2
30.19
63
12
2 62
平均配位数
12 2x 6(1 x) 6(11.828x)
NC

2x (1 x)
1 0.414x
式中 x 是由四面体堆积的比例数。
4.2 球体的堆积
由前面式子可求得空隙率和平均配位数的关系式为：
式为：
0.414NC 6.527

颗粒堆积体积的计算ppt课件

颗粒堆积体积的计算ppt课件
图4-7 两组分混合时小球体积分数与空隙体积分数的关系
2.3.2 连续尺寸颗粒的堆积
经典连续堆积理论的倡导者是Andreason,他把实际的颗 粒分布描述为具有相同形式的分布。表达这种尺寸关系 的方程为：
U (D) 100 ( D )m % Dm a x
Gaudin–Schutzmann粒度分布方程 式中 U(D)——小于粒度D的含量，%（筛下累积百分数％）
U
(D)

100

D Dm ax

%
C、粒度分布符合RRB方程，粒度分布均匀系数m=0.5-0.7
R(D) 100 exp[ ( D )(0.50.7) ]% De
2.4.5 密实堆积的经验
（1）采用单一颗粒不能达到紧密堆积；
（2）采用多组分可以达到紧密堆积，而且组分颗粒尺寸相 差越大越好，一般相差4～ 5倍以上效果更显著；
8
方堆积）
c 楔形四面体堆 10
积
d
菱面体堆积
12
立方最密填充
e
菱面体堆积
12
立方最密填充

6

.
2
63
( 2 )2
63
. 2
62
. 2
62
47.64 39.55 30.19 25.95 25.95
2.2.2 等径球形颗粒的随意堆积（实际堆积）
问题1：当向圆筒中十分小心地填充玻璃球时，实测的 空隙率比前述的理想的最密填充状态的空隙率大0.350.40，为什么？
表明上述方程模数n为0.37时，物料有最紧密的堆积
A、通过计算机模拟，得到n=0.37，与Alfred方程中的n一
致
U (D)

晶体的堆积方式(课堂PPT)

晶体的堆积方式(课堂PPT)
4
球体最紧密堆积
2. 堆积在穿透一、二层的双层空隙位置 此时第三层和第一、二层都不同。在叠置第四层时，才与 第一层重复，第五层与第二层重复，第六层与第三层重复， 这种紧密堆积方式用ABCABC……的记号表示。
5
球体最紧密堆积
6
其它的堆积方式：
• 等大球体还有其它堆积方式，但不是最紧密堆积，如体心立 方堆积、简单立方堆积、简单六方堆积、体心四方堆积、四 面体堆积等。 五层堆积ABCAB 六层堆积ABCACB
第五章 晶体的堆积方式
• 原子和离子都占有一定的空间，在某种程度上近似可将其视 为具有一定大小的球体。
• 原子或离子之间的相互结合，从几何的角度，在形式上可视 为球体间的堆积。
• 晶体具有最小的内能性，原子和离子相互结合时，相互间的 引力和斥力处于平衡状态，这就相当于球体间作紧密堆积。
球体紧密堆积原理
18
静电价计算
对于理想的CaTiO3结构 Ca2+与12个O2-配位，SCa= 2/12 = 1/6 Ti4+与6个O2-配位，STi= 4/6 = 2/3 O2-周围有4个Ca2+和2个Ti4+ ，ZO= 4 SCa + 2 STi= 2
19
Pauling 规则
第三规则（多面体连接规则） 在一个配位结构中，配位多面体公用棱，特别是公用面， 会使结构的稳定性降低；正离子的价数越高、配位数越小， 这一效应越显著；在正负离子半径比达到配位多面体的最 低极限，这一效应更为显著。
9
离子晶体的结构可以看做不等 径球的密堆积，通过密堆积可 以了解其结构特性。负离子看 做等径球的密堆积，正离子填 充到四面体或八面体空隙中。
10
NaCl结构
Cl离子形成最密堆积，Na离子填在所有的八面体空隙。

第四章-粉体动力学-PPT

第四章-粉体动力学-PPT
m为料斗形状系数，轴对称圆锥料斗=1，平面对称楔 形料斗=0
料斗中不起拱而流动的 判锯
• 流动函数法: – 在料斗中不起拱而流动的条件是 FF>ff，否则就会起拱堵塞.
– 即在同一预压实应力下， 1 fc 才保证不起拱。
– 如图，粉体a中FF与斗仓 – ff相交于点A，A点为临界 – 流动点，即A左边粉体能 – 流动，右边属于不动区， – 通常改变物料性质或料 – 斗结构就能得到较大的 – FF值和较小的ff值，物料 – 就流出。
第四章 粉体动力学
A、分子间力（London-Vander Weals力） 当颗粒间距小到与分子间距相当时，由于分子力作
用而产生粘附，而各种情况下的分子计算可采用Hamker 理论公式,Bradly公式进行
Bradly公式： F A ( d1d 2 ) 12 a2 d1 d 2
其中d1、 d2为颗粒径，a为颗粒间距，A为常数=10-13~10-12
第四章 粉体动力学
0.
F
2
R2
R2 2
1 (
R1
)
R2
0. f 4r 1 tan( 2)
第四章 粉体动力学
C、静电粘附力（Coulomb fozce）
带有相反电荷的颗粒会产生吸引力
F
QQ 12 d2
(1
2
a) d
其中Q1 Q2 为电荷量，d为颗粒径 ，a为颗粒间
外缘距离。
当d＞＞a时，则 1 2 a d 1 其中 为表面电荷密度
将载有物料的壁板一端徐徐升起，当物料开始下滑时的板倾角即为下滑 角，由于物料不全滑落，通常这一方法偏大，一般以90%的物料滑落下时作为 实际滑动角称滑动摩擦系数
第四章 粉体动力学

超微细聚四氟乙烯

超微细聚四氟乙烯

性和重涂性等。通过特殊表面处理后的聚四氟乙烯（PTFE）微粉不仅保持着聚四氟乙烯原有的优良性能，还具有
许多独特的性能：如分散性好、相溶性好、无自凝聚性、无静电效应、自润滑性高、磨擦系数降低等。
产品功能：
提高表面滑爽手感和光泽度，提高产品的加工性能，摩擦系数低，增强产品表面润滑；由于超细聚四氟乙烯
微粉硬度大，因此具有良好的抗划伤和抗擦伤性能,良好的抗金属划伤性能。
• 与不含 Fluoripowd B10X 系列微粉的橡胶件相比，填充有 Fluoripowd B10X 系列微粉的 橡胶部件表现出更好的润滑性能和抗摩擦磨损性能。通常情况下，Fluoripowd B10X 系 列微粉的填充量在 5-30wt%。若每 100 份（重量）橡胶中添加 10 份或以上的 Fluoripowd B10X 系列微粉，比如添加到氟橡胶、氟硅胶、三元乙丙胶（EPDM）、氯丁胶和丁苯胶 中，橡胶的撕裂强度（尤其是热撕裂强度）、抗磨性和抗挠寿命都能够得到提高。
2、 聚四氟乙烯微粉可以单独作固体润滑剂使用替代液体润滑剂。
3、 亦可用于改善油墨的流动性，作为抗磨剂，通常添加量为 1-3wt%，
4、 也可以用于不粘锅涂料。通常的添加量不超过 5wt%。
5、 其有机溶剂分散液还可作脱模剂。
6、 也可用于环保阻燃剂 ABS、聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）、聚苯乙烯（PS）等各种塑料中作高效防滴漏剂。
Dyneon™TF-9208
细微之处见真情，纳米改性两相亲！
聚四氟乙烯微粉（3M）
产品介绍 Dyneon TF-9208 是通过特殊的合成方法得到的低分子量的聚四氟乙烯聚合物微粉。适合添加到各种工程塑料、 不粘涂料、卷钢涂料、粉末涂料、油墨、润滑油、润滑脂当中。

化学：3.3.2金属晶体原子堆积模型PPT课件(新人教版选修3)

化学：3.3.2金属晶体原子堆积模型PPT课件(新人教版选修3)

配位数 12 。 ( 同层 6，上下层各 3 ) ，空 间利用率为74%
12
6
3
54
下图是此种六方 紧密堆积的前视图
A
B A B A
3.六方最密堆积--镁型
第二种是将第三层球对准 第一层的 2，4，6 位，不 同于 AB 两层的位置，这是 C 层。
12 63
54
12
6
3
54

12
6
3
54
第四层再排 A，
A
于是形成 ABC ABC
三层一个周期。 得
C
到面心立方堆积。
B
12
A
6
3
C
54
B
A
配位数 12 。 ( 同层 6， 上下层各 3 ) 此种立方紧密堆积的前视图
④面心立方最密堆积:铜型
C B A
镁型
铜型
金属晶体的两种最密堆积方式
堆积 采纳这种堆 模型 积的典型代
表
简单 Po (钋) 立方
钾型 K、Na、Fe (bcp)
镁型 Mg、Zn、Ti (hcp)
空间 利用
率 52%
68%
74%
配位数
6 8 12
铜型 Cu, Ag, Au 74% 12 (ccp)
晶胞
小结：三种晶体类型与性质的比较
晶体类型
概念
作用力
构成微粒 熔沸点
物 理 硬度 性 质 导电性
原子晶体
分子晶体
金属晶体
相邻原子之间以共价 键相结合而成具有空
间网状结构的晶体
分子间以范德 华力相结合而
成的晶体
通过金属键形成的 晶体
共价键
范德华力

胶体化学 微粉学 PPT资料(正式版)

胶体化学 微粉学 PPT资料(正式版)

粉体流动
ᴪ越大，Ʋ越大，粉体流动性越小 ε粒子间=(V-Vg)/ V = 1-ρb/ρg
性越小
微粉的性质除了与单个粒子的形状、大小、表面积有关系之外，在很大程度上与 微粉的堆积状态 密切相关。
033,试求粒子内孔隙率ε粒子内是多少？
粒子形状 ： 形状越不规则，偏球形越远，表面越粗糙，ᴪ ↑，则流动性↓
临床上 ： 口服、注射、透皮等给药途径 剂型制备、性质、药效 与 粒子大小控制、粒度
分布、表面积、孔隙率、流动、混合等性质密切 相关
The end,thank you!
制药2班 王双双
谢谢观看
• 粒子形状 ： 形状越不规则，偏球形越远，表面越 粗糙，ᴪ ↑，则流动性↓
• 吸湿性 ：临界相对湿度粉末越小越容易吸湿，ᴪ ↑，流动性↓
• 润滑剂细粉 ：加入（滑石粉、硬脂酸镁等）， F↓，改善技术
药剂中： 粉末、颗粒、胶束、混悬剂等粗分散 体系粒子大小
9.4.2 孔隙率
例题： 碳酸氢钙颗粒密度ρg是1.450,真密度ρt为
2.033,试求粒子内孔隙率ε粒子内是多少？
直接使用公式ε粒子内=(Vg-Vt)/ Vg =1-ρg/ρt 代入数值即可得
9.5.1 休止角
休止角(angle of repose):
碳酸氢钙颗粒密度ρg是1.
粒03度3,试：求粉粒粒径子体↓内粒孔堆子隙间率上内ε聚粒，力子F内粉↑是摩多擦末少阻？力下↑ ᴪ滑↑ 表面与水平面的最大可能夹角ᴪ
ε粒子间=(V-Vg)/ V = 1-ρb/ρg 033,试求粒子内孔隙率ε粒子内是多少？
剂型制备、性质、药效 与 粒子大小控制、粒度分布、表面积、孔隙率、流动、混合等性质密切相关
ᴪ越临大床，上粒Ʋ：越子大口，在服粉、体下注流射动滑、性透越皮面小等给上药途内径摩擦阻力与重力平衡，ᴪ定值

微粉(或称粉体)(精)

微粉(或称粉体)(精)

第七章 粉粒学
第三节 粒子形态和表面积、比表面
一、粒子的形态:
规则几何形态
球形 立方体 柱状
表面较规则的结晶
扁平状 板状 针状 鳞片状等
不规则的微粉粒子的形态
直接测定或用显微镜测定, 其粒子的长（l）宽(b)、高(h)， 并以扁平度b／l，延伸度l／b等来表示。
第七章 粉粒学
比表面形态系数、表面形态系数及体积形态系数三者之间的 关系如下:
第七章
粉粒学
常用药物的临界相对湿度（37℃）
药物名称
临界相对湿度
药物名称
临界相对湿度
果糖 盐酸匹罗卡品 重酒石酸胆碱
尿素 枸橼酸 苯甲酸钠咖啡因 酒石酸 氯化钠 盐酸苯海拉明 水杨酸钠 葡萄糖 氯化钾 蔗糖
53.5
硫酸镁
86.6
59
苯甲酸钠
88
63
对氨基水杨酸钠
88
69
盐酸硫胺
88
70
硝酸钾
90.3
真密度
1.53 1.98 2.06 4.99 3.65 2.21 2.29 3.04 5.67 6.3
药物名称
活性炭（无空气者） 硼砂 石墨 白陶土 氯化钠 氧化汞 溴化钠 碘化钾 氧化钙
真密度
2.1~2.3 1.73 2.3~2.7 2.2~2.5 2.16 11.1 3.2 3.13 3.3
第七章 粉粒学
显微镜法测定的各种粒径的投影图
第七章 粉粒学
2.比表面积径 系指用吸附法或透过法测定比表面 (单位重量或体积的表面积)后求得的粒径称比表面 积径。
3．有效径(Effective diameter) 系指用沉降法测 得的粒径，又称Stoke氏径。
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9.4微粉的堆积参数
讲课人：邓欣欣 1610054206 16级生物制药2班
9.4微粉的堆积参数
• 9.4.1密度
• 9.4.2孔隙率
• 9.4.3堆积类型
微粉的性质除了与单个粒子的形状、大小、表面积有 关系之外，在很大程度上与微粉的堆积状态密切相关。
碳化硅微粉
超细二氧化硅微粉
9.4.1密度
m 密度是单位体积物质所具有的质量， V
Vs 为粒子间孔隙体积
各种密度的测定方法：
• 量筒振动法→松密度 0：通常在100mL量筒中置入50g（约50mL）粉末样品，自 3cm高度落在硬木桌面上3次，使堆积体积不再改变，测出 Vb ，计算 b • 汞取代法→颗粒密度 g：由于汞表面张力大，在常压下不能进入粒子的内孔，只能 进入粒子间的空间 • 氦气取代法→真密度 t ：氮密度测定仪
Vb - Vt Vt • 总 1- 1Vb Vb
• 粒子间 • 粒子内
t
m m
b
b 1t
g b
t
m m
Vb - Vg Vb
Vg Vt Vg
1-
Vg Vb
m m
1-

b 1g
g 1 t
V 1 t 1 Vg
g
3 3 1.450 g cm 2.033 g cm 【例】碳酸氢钙颗粒密度是 ,真密度为 ，
• 松密度（堆密度） b
b

• 真密度
t
g
m b Vb
m t Vt
m g Vt V p
• 颗粒密度
对于微粉的聚集体：
•
Vb 为粒子的堆积体积
•
Vt 为粒子本身骨架实际体积
p
Vb Vt V p Vs
对于无内孔粒子，真密 度与颗粒密度是相同的。
• V 为粒子内部孔体积 •
氦密度测定仪：
氦气→空的密度计样品管，得V1 定量粉末→样品管，减压除去吸附气体←氮气 ↓ 得平衡压力p T恒定，由气体定律求进入氦气 V2 （包围粒子氦气体积+进入粒子小孔和裂缝氦气体积） V1-V2=Vt：粉末骨架占有体积 m 计算 真密度 t Vt 由于氦气分子体积小和化学惰性，可进入任意小孔，故测出Vt接近真实的。
试求粒子内空隙率是多少？
• 解
g 1.450 粒子内 =1- =1=0.286=28.6% t 2.033
9.4.3堆积类型
对于均匀的球形粒子，有下图两种情况： • 密堆积或菱形堆积，理论空隙率为26％
• 松堆积或立方形堆积，理论空隙率为48％
实际粉体既非球形，大小也不均一
• 一般粉体的堆积方式介于这两种理论排列方式之间，具有空隙率在30％-50％
也可用不相混的液体代替氦气，在比重瓶中进行测定（苯、 水、异丙醇等），在减压条件下，导入选择液体，称重，则：
• t m •
Vt m 0 m W1 W2
m →样品质量
• W1 →比重瓶+装满介质的质量
• W2 →比重瓶+样品+介质的质量 • 0 →介质的密度
9.4.2孔隙率
粉体的总孔隙率：孔体积（粒子间+粒子内）占总容积的比例（％） 三种孔隙率：
• 若粒子很不均一，小粒子可以填充于大粒子之间，则空隙率可低于26％
• 若粒子含有絮凝剂，粒子间形成桥联，孔隙率会超过48%
The end 谢谢同学们的观看！