粉体学和流变学PPT课件
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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。
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。
第章粉体学基础PPT课件
粒度分布为重量基准。
有效径的测定法还有离心法、比浊法、沉降天平法、光扫描 快速粒度测定法等
26
4．比表面积法(specific surface area method)
原理：粉体比表面积与粒径关系 • <100μm，吸附法、透过法，不能得到粒度分布
5．筛分法(sieving method)
• 粒径与粒径分布的测量中应用最早、最广，且简单、快 速的方法，> 45μm，重量基准。
• DH—Heywood 径(DH=(4A/π)1/2) • L-粒子的投影周长。
33
（二）形状系数
• 将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒 子的各种形状系数(shape factor)表示如下。
• 1．体积形状系数 v Vp / D3
• 球体体积形状系数？立方体？
• 2．表面积形状系数 • 球体？立方体？
21
• 筛分法测定累积分布时，以筛下粒径累计的 分布叫筛下分布(undersize distribution)； 以筛上粒径累积的分布叫筛上分布(oversize distribution)。
• 筛上累积分布函数F(x)和筛下累积分布函数 R(x)与频率分布函数f(x)之间的关系式见课 本：P319 (13-4) (13-5) (13-6)
• 1.体积比表面积：单位体积粉体的表面积，Sv，
•
cm2/cm3。
Sv
s v
d 2n d 3 n
6 d
(13-13)
6
S-粉体粒子的总表面积 V-粒子的体积 d-面积平均径 n-粒子个数
36
2.重量比表面积：单位重量粉体的表面积，Sw，
cm2/g。
Sw
s w
d 2n d 3n
有效径的测定法还有离心法、比浊法、沉降天平法、光扫描 快速粒度测定法等
26
4．比表面积法(specific surface area method)
原理：粉体比表面积与粒径关系 • <100μm，吸附法、透过法，不能得到粒度分布
5．筛分法(sieving method)
• 粒径与粒径分布的测量中应用最早、最广，且简单、快 速的方法，> 45μm，重量基准。
• DH—Heywood 径(DH=(4A/π)1/2) • L-粒子的投影周长。
33
（二）形状系数
• 将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒 子的各种形状系数(shape factor)表示如下。
• 1．体积形状系数 v Vp / D3
• 球体体积形状系数？立方体？
• 2．表面积形状系数 • 球体？立方体？
21
• 筛分法测定累积分布时，以筛下粒径累计的 分布叫筛下分布(undersize distribution)； 以筛上粒径累积的分布叫筛上分布(oversize distribution)。
• 筛上累积分布函数F(x)和筛下累积分布函数 R(x)与频率分布函数f(x)之间的关系式见课 本：P319 (13-4) (13-5) (13-6)
• 1.体积比表面积：单位体积粉体的表面积，Sv，
•
cm2/cm3。
Sv
s v
d 2n d 3 n
6 d
(13-13)
6
S-粉体粒子的总表面积 V-粒子的体积 d-面积平均径 n-粒子个数
36
2.重量比表面积：单位重量粉体的表面积，Sw，
cm2/g。
Sw
s w
d 2n d 3n
粉体工程课件(ppt 54张)
颗粒大小——粉体系统各种性质影响很大 颗粒集合---吸引力，输送 颗粒制备---粉碎
16.02.2019
颗粒大小决定（影响）： e.g. 水泥的凝结时间、强度； 结构陶瓷的强度、韧度； 功能材料的功能； 催化剂的活性； 食品的味道； 药物的药力； 颜料的着色力；
9
e.g.陶瓷材料性能由： a.材料组分； b.显微结构--粉体特性（颗粒度、形状、团聚 状态、相组分)； 亚微米―纳米级超细粉，加速烧结过程中动力 学过程，降低烧结时间，改善烧结体性能； e.g.水泥工艺是两磨一烧,水泥性能由 a.材料组成（煅烧）； b.颗粒度（颗粒大小及分布）； 水泥（溶胶－凝胶法，DSP）
16.02.2019
13
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
食品 颜料 能源 粮食加工、面粉蛋白分离、调味料、保健食品、食品 添加剂、 偶氮颜料、酞青系列颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬 系列 煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆、
电子
电子浆料、电子塑封料、集成电路基片、电子涂料、 荧光粉、铁氧体
16.02.2019
14
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
建材 精细 陶 瓷 环保 机械 水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉 原料细化处理、梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗 粒表面改性 脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、各类粉 状污水处理剂 粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型 砂
16.02.2019
15
DSP水泥;densified systems containing homogeneous 16.02.2019 arranged ultrafine particle;DSP cement
10
非金属矿行业对国民经济和社会就业的贡献和影响不 断提高，2000年非金属矿工业总产值已达548.82亿元， 超过金属矿工业总产值（435.34亿元）。非金属矿产 品与金银铜铁一样，是社会发展不可缺少的重要物质 资料。在出口方面，非金属矿产品是我国改革开放以 来出口创汇增长最快的产品；其巨大贡献是不争的事 实。非金属矿产品在"六五”期间出口12.5亿美元,"七 五"期间达到25.7亿美元，"八五"期间超过53.7亿美元， "九五"期间超过100亿美元。2000年出口创汇24.29亿 美元，2001年达到28亿美元，2002年继续保持增长 势头。件
16.02.2019
颗粒大小决定（影响）： e.g. 水泥的凝结时间、强度； 结构陶瓷的强度、韧度； 功能材料的功能； 催化剂的活性； 食品的味道； 药物的药力； 颜料的着色力；
9
e.g.陶瓷材料性能由： a.材料组分； b.显微结构--粉体特性（颗粒度、形状、团聚 状态、相组分)； 亚微米―纳米级超细粉，加速烧结过程中动力 学过程，降低烧结时间，改善烧结体性能； e.g.水泥工艺是两磨一烧,水泥性能由 a.材料组成（煅烧）； b.颗粒度（颗粒大小及分布）； 水泥（溶胶－凝胶法，DSP）
16.02.2019
13
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
食品 颜料 能源 粮食加工、面粉蛋白分离、调味料、保健食品、食品 添加剂、 偶氮颜料、酞青系列颜料、氧化铁系列颜料、氧化铬 系列 煤粉燃烧、固体火箭推进剂、水煤浆、
电子
电子浆料、电子塑封料、集成电路基片、电子涂料、 荧光粉、铁氧体
16.02.2019
14
粉体技术所涉及到的行业和产品应用
建材 精细 陶 瓷 环保 机械 水泥、建筑陶瓷生产、复合材料、木粉 原料细化处理、梯度材料、金属与陶瓷复合材料、颗 粒表面改性 脱硫用超细碳酸钙、固体废弃物的再生利用、各类粉 状污水处理剂 粒度砂、微粉磨料、超硬材料、固体润滑剂、铸造型 砂
16.02.2019
15
DSP水泥;densified systems containing homogeneous 16.02.2019 arranged ultrafine particle;DSP cement
10
非金属矿行业对国民经济和社会就业的贡献和影响不 断提高，2000年非金属矿工业总产值已达548.82亿元， 超过金属矿工业总产值（435.34亿元）。非金属矿产 品与金银铜铁一样，是社会发展不可缺少的重要物质 资料。在出口方面，非金属矿产品是我国改革开放以 来出口创汇增长最快的产品；其巨大贡献是不争的事 实。非金属矿产品在"六五”期间出口12.5亿美元,"七 五"期间达到25.7亿美元，"八五"期间超过53.7亿美元， "九五"期间超过100亿美元。2000年出口创汇24.29亿 美元，2001年达到28亿美元，2002年继续保持增长 势头。件
《流变学和粉体学》课件
《流变学和粉体学》PPT 课件
欢迎大家来到《流变学和粉体学》的世界。本课程将重点讲解流体力学中的 两个分支，以及它们在各个领域中的应用。
研究背景与意义
流变学和粉体学是学习材料的物理特性和处理工艺的重要一环。它们相互依 存，可以帮助工程师们更好地理解和控制处理材料的流动和变形过程。
流变学基础知识
流变学的定义和分类
粉体学基础知识
1
粉体的定义和分类
粉体是微细颗粒，大小在1-100微米之间。常见的粉体包括金属粉末、陶瓷粉末、 药物颗粒等。
2
粉体的生产与加工技术
包括机械法、热处理法、电化学法等。粉体的加工主要是为了改变其粒径、形状、 表面状态等。
3
粉体的物理和化学特性
如粉体的孔隙率、密度、表面能、耐水性等可以帮助工程师更好地了解其物理和 化学特性。
流变学与粉体学的结合应用
1 交叉领域
流变学和粉体学作为相互关联、相互渗透的学科，交叉领域的应用非常广泛，能够实现 理论研究和实际应用的完美结合。
2 新材料研究中的应用
当今材料科学的发展对于流变学和粉体学需求量日益增加。二者在合作创新中可以推动 科学技术的发展。
3 药学领域
药物的生产和研发中，流变学和粉体学的应用日益重要，它们可以帮助科学家掌握药物 的制备和流动行为。
总结与展望
总结
• 流变学是研究物质在外力作用下的变形和流 动特性。
• 粉体学是微细颗粒的研究。 • 二者相互依存，有着广泛的应用。
展望
• 我们可以进一步地拓展流变学和粉体学的合 作领域。
• 在新材料研究中推进科技创新。 • 探索流变学和粉体学在医药领域和环境污染
控制中的应用。
参考文献
• 赵洁、万克林、周玲玲. 粉体学[M]. 化学工业出版社, 2015. • 曾逸天、陈云贤、董栋秋. 流变学及应用[M]. 化学工业出版社, 2018. • 虞怡. 工程材料流变学[M]. 山东科学技术出版社, 2018.
欢迎大家来到《流变学和粉体学》的世界。本课程将重点讲解流体力学中的 两个分支，以及它们在各个领域中的应用。
研究背景与意义
流变学和粉体学是学习材料的物理特性和处理工艺的重要一环。它们相互依 存，可以帮助工程师们更好地理解和控制处理材料的流动和变形过程。
流变学基础知识
流变学的定义和分类
粉体学基础知识
1
粉体的定义和分类
粉体是微细颗粒，大小在1-100微米之间。常见的粉体包括金属粉末、陶瓷粉末、 药物颗粒等。
2
粉体的生产与加工技术
包括机械法、热处理法、电化学法等。粉体的加工主要是为了改变其粒径、形状、 表面状态等。
3
粉体的物理和化学特性
如粉体的孔隙率、密度、表面能、耐水性等可以帮助工程师更好地了解其物理和 化学特性。
流变学与粉体学的结合应用
1 交叉领域
流变学和粉体学作为相互关联、相互渗透的学科，交叉领域的应用非常广泛，能够实现 理论研究和实际应用的完美结合。
2 新材料研究中的应用
当今材料科学的发展对于流变学和粉体学需求量日益增加。二者在合作创新中可以推动 科学技术的发展。
3 药学领域
药物的生产和研发中，流变学和粉体学的应用日益重要，它们可以帮助科学家掌握药物 的制备和流动行为。
总结与展望
总结
• 流变学是研究物质在外力作用下的变形和流 动特性。
• 粉体学是微细颗粒的研究。 • 二者相互依存，有着广泛的应用。
展望
• 我们可以进一步地拓展流变学和粉体学的合 作领域。
• 在新材料研究中推进科技创新。 • 探索流变学和粉体学在医药领域和环境污染
控制中的应用。
参考文献
• 赵洁、万克林、周玲玲. 粉体学[M]. 化学工业出版社, 2015. • 曾逸天、陈云贤、董栋秋. 流变学及应用[M]. 化学工业出版社, 2018. • 虞怡. 工程材料流变学[M]. 山东科学技术出版社, 2018.
流变学PPT课件
1
流变学（Rheology ）的定义
• 流变学是研究物质形变和流动的科学流变学是研究流动与 变形的科学 。对于粉末冶金、塑料、油漆、印刷油墨、 清洁剂、石油等行业的科技人员来说，拥有流变学知识是 十分必要的。从物质状态来说，流变学的研究对象包括固 体、流体和悬浮体。因此流变学又可分为固体流变学、流 体流变学和悬浮体流变学。在工业生产与日常生活中，对 流体流变学的研究远远超过固体
16
•
由于高分子量和液晶相序的有机结合，液晶高分子具有一些优异
特性，拥有广泛的应用前景。例如，它是强度和模量最高的高分子，
能用于制造防弹衣、缆绳乃至航天器的大型结构部件；它可以是膨胀
系数最小的高分子，适于光纤的保护层；也可以是微波吸收系数最小
的耐热性高分子，特别适合制造微波炉具；它还可以是最具铁电性及
调。磁流变液的优良特性使其在航空航天（真空中）、
武器控制、机器人、噪声以及汽车、船舶与液压工程等领 域具有广阔的应用前景。
20
21
3
流体及其分类
• 流体是液体和气体的总称。流体是由大量的、不断作热运 动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没 有一定的形状和具有流动性。通常依据在一定的温度和一 定的剪切应力作用下流体所表现出的特性，把其划分为牛 顿流体与非牛顿流体两大类。这个特性就是粘度，粘度是 表示体系对流动阻力的一种性质，它可以理解为液体流动 时表现出的内摩擦。以下，我们仅研究非牛顿流体
在许多疾病临床症状出现之前就可以观察到血液流变特性的改变因此及时了解血液流变特性的变化采取有效措施改善血液流变特性是预防和治疗疾病防止疾病恶化的重要手段之一正常情况下血液在外力血压的作用下在血管内流动并随着血管性状管壁情况和血管形状等及血液成分粘度的变化而变维持正常的血液循环
流变学（Rheology ）的定义
• 流变学是研究物质形变和流动的科学流变学是研究流动与 变形的科学 。对于粉末冶金、塑料、油漆、印刷油墨、 清洁剂、石油等行业的科技人员来说，拥有流变学知识是 十分必要的。从物质状态来说，流变学的研究对象包括固 体、流体和悬浮体。因此流变学又可分为固体流变学、流 体流变学和悬浮体流变学。在工业生产与日常生活中，对 流体流变学的研究远远超过固体
16
•
由于高分子量和液晶相序的有机结合，液晶高分子具有一些优异
特性，拥有广泛的应用前景。例如，它是强度和模量最高的高分子，
能用于制造防弹衣、缆绳乃至航天器的大型结构部件；它可以是膨胀
系数最小的高分子，适于光纤的保护层；也可以是微波吸收系数最小
的耐热性高分子，特别适合制造微波炉具；它还可以是最具铁电性及
调。磁流变液的优良特性使其在航空航天（真空中）、
武器控制、机器人、噪声以及汽车、船舶与液压工程等领 域具有广阔的应用前景。
20
21
3
流体及其分类
• 流体是液体和气体的总称。流体是由大量的、不断作热运 动而且无固定平衡位置的分子构成的，它的基本特征是没 有一定的形状和具有流动性。通常依据在一定的温度和一 定的剪切应力作用下流体所表现出的特性，把其划分为牛 顿流体与非牛顿流体两大类。这个特性就是粘度，粘度是 表示体系对流动阻力的一种性质，它可以理解为液体流动 时表现出的内摩擦。以下，我们仅研究非牛顿流体
在许多疾病临床症状出现之前就可以观察到血液流变特性的改变因此及时了解血液流变特性的变化采取有效措施改善血液流变特性是预防和治疗疾病防止疾病恶化的重要手段之一正常情况下血液在外力血压的作用下在血管内流动并随着血管性状管壁情况和血管形状等及血液成分粘度的变化而变维持正常的血液循环
第4章流变学和粉体学简介
动粘度：粘度与同温度的密度之比值(/), 再乘以106，单位mm/s。
运
， 牛 顿 液 体 的 粘 度 为 常 数 ， 它 只 是 温 度 的
四、非牛顿流动
牛顿液体(nonNewtonian fluid):不符合牛顿定律的液 体，如乳剂、混悬剂、高分子溶液、胶体溶液等。
非
度曲线(viscosty curve)或流动曲线(flow curve):把切 变速度D随切应力S而变化的规律绘制成的曲线。
塑
它们分别称为触变性塑性液体、触变性假塑性液体、触 变性胀性液体。
(五)粘弹性(viscoelasticity)
分子物质或分散体系具有粘性(viscosity)和弹性 (elasticity)双重特性，称之为粘弹性。
高
力缓和(stress relaxation)：物质被施加一定的压力而 变形，并使其保持一定应力时，应力随时间而减少， 此现象称为应力缓和。
2
、库尔特计数法(coulter counter): 通过细孔的速度4000个/秒；可 用于混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物等。
3
、沉降法：可分Andreasen吸管法、离心法、比浊法、沉降天平 法、光扫描快速粒度测定法等。 Stokes定律t=h/v=18h/[(0)gd2]
4 5
、比表面积法：气体吸附法和透过法。
Sw 为比表面积，Vm为在低压下粉体表面吸附氮气形成单 分子层的吸附量 (mol/g)， A为被吸附氮体分子的截面积， N 为阿伏伽德罗常数(Avogadro constant)， V为在P压力下粉体对
1
气体的吸附量(mol/g)， P0为实验温度下氮气饱和蒸气压， C
为常数。
、透过法 Kozeny-carman公式：
流变学和粉体学
粘性流动
粘性流动的重要
特点是液体内部 流动的速度是不 一样的。 粘性是液体内部 所存在的阻碍液 体流动的摩擦力， 就是内摩擦 剪切速度反映了 流体流动的粘性 特征。
三、流变性质
(一)牛顿流动
牛顿粘度法则：剪切速度D与剪切力S成正比， S=F/A=ηD，F为A面积上所施加的力，η称为 粘度系数，或称动力粘度，简称粘度。
在制剂中，浓的混悬剂、乳剂及某些亲水
性高分子溶液，在静止状态时形成很牢固 的有一定内部结构的凝胶，当剧烈震动时 使内部结构被破坏，凝胶状态变为可流动 状态，静臵后又重新恢复凝胶状态。
塑性液体、假塑性液体、胀性液体中多数
具有触变性，它们分别称为触变性塑性液 体、触变性假塑性液体、触变性胀性液体。
流变学与粉体学
江苏大学药学院 朱源
第一节 流变学（Rheology）
一、概述 二、弹性形变和粘性流动
三、流变性质
四、流变学在药剂中的应用与发展
一、概述 流变学是研究物体变形和流动的科学，
1929年美国化学家Bingham和Crawford 首先提出流变学概念
变形在固体或液体（气体）中都存在，
的均匀性却与药物粉末的粉体学性质如分散度、 密度、形态等有密切关系 • 散剂、胶囊剂、片剂生产中是按容积分剂量的， 分剂量的准确性又受粉体的相对密度、流动性等 性质的影响 • 压片时颗粒的流动性能严重影响片重差异，而颗 粒的流动性就是粉体的重要性质 • 粉体粒子的大小也影响溶出度和生物利用度
二、粉体粒子的性质
找适合的物质混合使用，并且以此为依据调节和 测定制剂的粘度
在软膏剂中，常用凡士林作为基质，制备时常常
加入白蜡、液体石蜡等调节，目的就是为了改善 凡士林的流变学性质
粉体基础与流变学基础(ppt)
粒子比表面积
❖ 比表面积表示方法： ❖ 1、体积比表面积 ❖ 2、重量比表面积
一、粉体的基本性质
（三）粒径与粒度分布
粒径：粒子的大小，是决定粉体其他性质的最基本 的性质。
粒子径：几何学径（长、短径、定向径、等价径 等）、比表面径、有效径、平均径
❖ 粒子径的测定方法：光学显微镜法、筛分法、库尔 特计数法、沉降法、比表面积法
粉体基础与流变学 基础(ppt)
（优选）粉体基 础与流变学基础
一、粉体的基本性质
（一）定义
❖ 粉体是无数个固体粒子的集合体 在制药行业常用研究范围：1µm~10mm 纳米级别的研究正在深入发展
❖ “第四态”：流动性、压缩性、抗形变
❖ 粉（Powders):≤100µm 粒（Particles):＞ 100µm
一级粒子：单一粒子——结晶、实体颗粒
二级粒子：单一粒子的聚结物——造粒物
一、粉体的基本性质
（二）形态和比表面积
❖ 形态：球形、立方形、片状、柱状、鳞状、 棒状、针状、块状、纤维状等。
❖ 比表面积：单位重量（或体积）粉体所具有 的表面积
粒子形态
❖ 形状指数： ❖ 1、球形度 ❖ 2、圆形度 ❖ 形状系数 ❖ 1、体积形状系数 ❖ 2、表面积形状系数 ❖ 3、比表面积形状系数
❖ 6、水溶性成分在粒子的接触点析出结晶形成 固体桥。
二、粉体学在药剂中的应用
1．在处方设计中的应用
➢ 保证药物制剂的质量：溶出、崩解、稳定性、外观、活性物 质的均匀性、强度等。
➢ 保证生产过程的顺利进行：流动性、充填性、压缩成形性、 粘冲、退片等。
粒子大小及分布 粒子形态及表面粗糙性 含湿量 加入助流剂、润滑剂
改善流动性的方法
第三章 粉体的物性与流变学
6 0.707 0.1834
0.2595
12
系
空隙率的推导（立方最密填充） 设单元体的棱长为a，球半径为R
单元体的体积 V0 a3 (2R)3 8R3
球的体积 V 4 R3
3
填充率 V 0.5236
V0 6
空隙率 1 0.4764
相当于把一个半径为 R的球放入到边长为 2R 的立方体中18
常用的测定方法： 注入法 排出法 倾斜角法
<
<
33
2.1 休止角的测定方法
将粉体注入到某一有限直径 的圆盘中心上，直到粉体堆 积层斜边的物料沿圆盘边缘 自动流出为止，停止注入， 测定休止角θ。
h
tan=h/r
r 34
崩塌角：测定休止角后，将重物至某定高处自由 落下，使料堆产生振动，此时形成的锥角。
4.5 内摩擦角：
N F
N
F
F i N
物体在平面或斜面运动示意图
i (对无附着性粉体) i tan i
i 内摩擦角
粉体层上任意一点的应力关系
45
4.6 内摩擦角的确定 直剪试验
1—砝码 2—上盒 3中盒 4—下盒 图 直剪试验
46
垂直应力 /9.8×104Pa 剪切应力τ/ 9.8×104Pa
9
(a) 装配图
(b) 流速漏斗 松装密度测定装置一
(c) 量杯
10
(1) 漏斗 (2) 阻尼箱 (3) 阻尼隔板 (4) 量杯 (5) 支架
松装密度测定装置二
11
第二节 粉体的填充与堆积
一、粉体的空隙率 空隙率（porosity）是粉体中空隙所占有的比率。 粒子内空隙率 内=（Vg-Vt ） / Vg =1-g / t 粒子间空隙率 间= （ V-Vg ） / V = 1- b/g 总空隙率 总= （ V -Vt ） / V =1- b/t
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15
粉体的充填
松密度与空隙率反映粉体的充填状态， 紧密充填时松密度大，空隙率小； 反之，松散充填时松密度小，空隙率大。
18
（二）影响粉体流动性的因素
1、粒度， 2、粒子形状、表面粗造性， 3、吸湿性 4、加入润滑剂
20
吸湿性
Hale Waihona Puke 吸湿性是指固体表面吸附水分的现象。 粉末吸湿后会导致粉末流动性下降； 但大量吸湿后粉末变成半流体，流动性增强。
21
临界相对湿度(CRH)
药物的吸湿特性可用吸湿平衡曲线来表示。 水溶性药物在相对湿度较低的环境下，几乎不吸
湿，而当相对湿度增大到临界相对湿度(CRH)时， 吸湿量急剧增加。
22
水溶性药物的吸湿平衡曲线
1-尿素 2-枸橼酸 3-酒石酸 4-对氨基水杨酸钠
CRH湿水溶性药物的特征性参数，几种水溶性药物混合后， 其吸湿性有如下特点：混合物CRH约等于各组分的乘积， 即
3
（一）粒子大小
2、比表面积径 3、有效径 4、平均粒径
5
（二）粒子径的测定方法
1、光学显微镜法（中国药典） 2、筛分法 3、库尔特记数法 4、沉降法（Stokes定律） 5、比表面积法
6
Stocks定律： V = 2 r2( 1- 2)g / 9
8
（三）粒度分布
9
三、粉体粒子的比表面积
29
压缩成形性
对于药物粉末来说，压缩性和成形性是紧密联系 在一起的，因此往往把粉体的压缩性和成形性简 称为压缩成形性。
压缩成形性是粉体的重要性质；压缩成形过程是 一个复杂过程，其机制尚未完全清楚。
30
第二节、流变学概述
流变学是研究物体变形和流动的 科学。
是把固体和液体的性质结合为整 体作为对象进行研究。
CRHAB = CRHA × CRHB 测定CRH有如下意义：（1）CRH可作为药物吸湿性指标。
（2）控制生产、储藏的环境条件。（3）为选择防湿性辅 料提供参考。
非水溶性药物无特定的CRH值， 其混合物料的吸湿量具有加和性。
24
非水溶性药物（或辅料）的吸湿平衡曲线
1-合成硅酸铝 2-淀粉 3-硅酸镁 4-天然硅酸铝 5-氧化镁 6-白陶土 7-滑石
剪切应力与剪切速度是流变学中流体性质的两个 基本参数。
40
流变性质
纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应 力S与剪切速度D成正比，遵循该法则的液体称 为牛顿流体；
实际上，大部分液体不符合牛顿定律，称为非牛 顿流体，如高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬 液及软膏等；
根据非牛顿流体的流动曲线，将其分为塑性流动、 假塑性流动和胀性流动三种。
41
(a)牛顿流动
(b)塑性流动（S0：致流值） （c）假塑性流动
图 各种类型的液体流体流动曲线
二、弹性变形和粘性流动
（一）弹性变形
给固体施加外力是，固体就变形， 外力解除时，固体就恢复到原有 形状，是一种可逆的形状变化。
弹性率大：有脆性， 易破碎，
小：有韧性，不易 。
43
结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
如河道中的流水，水流方向一致，但流速不同； 中心处的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。
由于流动阻力产生速度梯度，流动较慢的液层阻 滞着流动较快的液层的流动。
38
图14-1流动时形成速度梯度
剪切应力与剪切速度
使层流各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，
在单位面积上施加的这种力叫做剪切应力。通常 以S表示。
（一）比表面积 单位重量或体积所具有的粒子
表面积。 （二）比表面积的测定 1、吸附法，2、透过法，3、折射法
11
四、粉体的密度、孔隙率
密度： 真密度， 粒子密度， 松密度（表观），
空隙率：粒子内空隙率， 粒子间空隙率， 全空隙率，
12
五、粉体的流动性
（一）粉体流动的表示方法 1、休止角 2、流出速度 3、内摩擦系数
35
第二节、流变学概述
在外力作用下，物体会变形和 流动。
变形---理想固体弹性， 流动---理想液体粘性有关。
36
第二节、流变学概述
药剂学：
混悬剂、 乳剂、 胶体溶液、 软膏剂、 栓剂、、、
37
处方设计、 质量评价、 制备工艺、、
剪切应力与剪切速度
由于层流的各层液体的流速不同，便形成速度梯 度，或称剪切速度，这反应流体流动的特性。
第一节 粉体学概述
粉体学：是研究具有各种形状的粒 子集合体性质的科学。
药物、辅料粉末或颗粒的混合、流 动性，
颗粒剂，胶囊，片剂、混悬剂、 、
1
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前言
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2
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二、粉体粒子大小
（一）粒子大小 1、几何学径 （1）长径，（2）短径 （3）定向径（4）等价径 （5）外接圆等价径
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
（三）改善流动性的方法
1、适当增加粒子径， 2、控制含湿量， 3、添加少量细粉。
26
润湿性
润湿是固体界面由固－气界面变为固－液界面的 现象。
固体的润湿性用接触角表示。
27
粉体的压缩
粉体具有压缩成形性，片剂的制备过程就是将药 物粉末或颗粒压缩成具有一定形状和大小的坚固 聚集体的过程。
压缩性表示粉体在压力下体积减少的能力；成形 性表示物料紧密结合成一定形状的能力。
粉体的充填
松密度与空隙率反映粉体的充填状态， 紧密充填时松密度大，空隙率小； 反之，松散充填时松密度小，空隙率大。
18
（二）影响粉体流动性的因素
1、粒度， 2、粒子形状、表面粗造性， 3、吸湿性 4、加入润滑剂
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吸湿性
Hale Waihona Puke 吸湿性是指固体表面吸附水分的现象。 粉末吸湿后会导致粉末流动性下降； 但大量吸湿后粉末变成半流体，流动性增强。
21
临界相对湿度(CRH)
药物的吸湿特性可用吸湿平衡曲线来表示。 水溶性药物在相对湿度较低的环境下，几乎不吸
湿，而当相对湿度增大到临界相对湿度(CRH)时， 吸湿量急剧增加。
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水溶性药物的吸湿平衡曲线
1-尿素 2-枸橼酸 3-酒石酸 4-对氨基水杨酸钠
CRH湿水溶性药物的特征性参数，几种水溶性药物混合后， 其吸湿性有如下特点：混合物CRH约等于各组分的乘积， 即
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（一）粒子大小
2、比表面积径 3、有效径 4、平均粒径
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（二）粒子径的测定方法
1、光学显微镜法（中国药典） 2、筛分法 3、库尔特记数法 4、沉降法（Stokes定律） 5、比表面积法
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Stocks定律： V = 2 r2( 1- 2)g / 9
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（三）粒度分布
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三、粉体粒子的比表面积
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压缩成形性
对于药物粉末来说，压缩性和成形性是紧密联系 在一起的，因此往往把粉体的压缩性和成形性简 称为压缩成形性。
压缩成形性是粉体的重要性质；压缩成形过程是 一个复杂过程，其机制尚未完全清楚。
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第二节、流变学概述
流变学是研究物体变形和流动的 科学。
是把固体和液体的性质结合为整 体作为对象进行研究。
CRHAB = CRHA × CRHB 测定CRH有如下意义：（1）CRH可作为药物吸湿性指标。
（2）控制生产、储藏的环境条件。（3）为选择防湿性辅 料提供参考。
非水溶性药物无特定的CRH值， 其混合物料的吸湿量具有加和性。
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非水溶性药物（或辅料）的吸湿平衡曲线
1-合成硅酸铝 2-淀粉 3-硅酸镁 4-天然硅酸铝 5-氧化镁 6-白陶土 7-滑石
剪切应力与剪切速度是流变学中流体性质的两个 基本参数。
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流变性质
纯液体和多数低分子溶液在层流条件下的剪切应 力S与剪切速度D成正比，遵循该法则的液体称 为牛顿流体；
实际上，大部分液体不符合牛顿定律，称为非牛 顿流体，如高分子溶液、胶体溶液、乳剂、混悬 液及软膏等；
根据非牛顿流体的流动曲线，将其分为塑性流动、 假塑性流动和胀性流动三种。
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(a)牛顿流动
(b)塑性流动（S0：致流值） （c）假塑性流动
图 各种类型的液体流体流动曲线
二、弹性变形和粘性流动
（一）弹性变形
给固体施加外力是，固体就变形， 外力解除时，固体就恢复到原有 形状，是一种可逆的形状变化。
弹性率大：有脆性， 易破碎，
小：有韧性，不易 。
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结束语
当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的， 所以不要放弃，坚持就是正确的。
如河道中的流水，水流方向一致，但流速不同； 中心处的水流最快，越靠近河岸的水流越慢。
由于流动阻力产生速度梯度，流动较慢的液层阻 滞着流动较快的液层的流动。
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图14-1流动时形成速度梯度
剪切应力与剪切速度
使层流各液层间产生相对运动的外力叫剪切力，
在单位面积上施加的这种力叫做剪切应力。通常 以S表示。
（一）比表面积 单位重量或体积所具有的粒子
表面积。 （二）比表面积的测定 1、吸附法，2、透过法，3、折射法
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四、粉体的密度、孔隙率
密度： 真密度， 粒子密度， 松密度（表观），
空隙率：粒子内空隙率， 粒子间空隙率， 全空隙率，
12
五、粉体的流动性
（一）粉体流动的表示方法 1、休止角 2、流出速度 3、内摩擦系数
35
第二节、流变学概述
在外力作用下，物体会变形和 流动。
变形---理想固体弹性， 流动---理想液体粘性有关。
36
第二节、流变学概述
药剂学：
混悬剂、 乳剂、 胶体溶液、 软膏剂、 栓剂、、、
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处方设计、 质量评价、 制备工艺、、
剪切应力与剪切速度
由于层流的各层液体的流速不同，便形成速度梯 度，或称剪切速度，这反应流体流动的特性。
第一节 粉体学概述
粉体学：是研究具有各种形状的粒 子集合体性质的科学。
药物、辅料粉末或颗粒的混合、流 动性，
颗粒剂，胶囊，片剂、混悬剂、 、
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二、粉体粒子大小
（一）粒子大小 1、几何学径 （1）长径，（2）短径 （3）定向径（4）等价径 （5）外接圆等价径
When You Do Your Best, Failure Is Great, So Don'T Give Up, Stick To The End
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
（三）改善流动性的方法
1、适当增加粒子径， 2、控制含湿量， 3、添加少量细粉。
26
润湿性
润湿是固体界面由固－气界面变为固－液界面的 现象。
固体的润湿性用接触角表示。
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粉体的压缩
粉体具有压缩成形性，片剂的制备过程就是将药 物粉末或颗粒压缩成具有一定形状和大小的坚固 聚集体的过程。
压缩性表示粉体在压力下体积减少的能力；成形 性表示物料紧密结合成一定形状的能力。