粉体的几何特性讲诉

第一章粉体的基本性质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。

粉体由一个个固体粒子所组成，它仍具有固体的许多属性。

与固体的不同点在于在少许外力的作用下呈现出固体所不具备的流动性和变形。

它表示物质存在的一种状态，即不同于气体、液体，也不完全同于固体，正如不少国外学者所认为的，粉体是气、液、固相之外的第四相。

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。

材料成为粉体时具有以下特征：能控制物性的方向性；即使是固体也具有一定的流动性；在流动极限附近流动性的变化较大；能在固体状态下混合；离散集合是可逆的；具有塑性，可加工成型；具有化学活性。

组成粉体的固体颗粒其粒径的大小对粉体系统的各种性质有很大的影响，同时固体颗粒的粒径大小也决定了粉体的应用范畴。

各个工业部门对粉体的粒径要求不同，可以从几毫米到几十埃。

通常将粒径大于1毫米的粒子称为颗粒，而粒径小于1毫米的粒子称为粉体。

在材料的开发和研究中，材料的性能主要由材料的组成和显微结构决定。

显微结构，尤其是无机非金属材料在烧结过程中所形成的显微结构，在很大程度上由所采用原料的粉体的特性所决定。

根据粉体的特性有目的地对生产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。

第一节粉体的粒度及粒度分布粉体颗粒是构成粉体的基本单位。

粉体的许多性质都由颗粒的大小及分布状态所决定。

粒径或粒度都是表征粉体所占空间范围的代表性尺寸。

对单个颗粒，常用粒径来表示几何尺寸的大小；对颗粒群，则用平均粒度来表示。

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。

一、单个颗粒的粒径以一因次值即颗粒的尺寸表示粒度时，该尺寸称为粒径。

粉体学基础知识一:粒径和粒度分布粉体学(micromeritics)是研究无数个固体粒子集合体的基本性质及其应用的科学。

通常<100μm的粒子叫“粉”，容易产生粒子间的相互作用而流动性较差；>100μm的粒子叫“粒”，较难产生粒子间的相互作用而流动性较好。

单体粒子叫一级粒子（primary particles)；团聚粒子叫二级粒子（second particle)。

粉体的物态特征：①具有与液体相类似的流动性；②具有与气体相类似的压缩性；③具有固体的抗变形能力。

粉体粒子的物理性质主要有：粒子与粒度分布、粒子形态、比表面积等。

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。

粒径的表示方法有以下两种：1、几何学粒子径：根据几何学尺寸定义的粒子径，一般用图像法测定。

三轴径：在粒子的平面投影图上测定长径l与短径b，在投影平面的垂直方向测定粒子的厚度h。

反映粒子的实际尺寸。

定向径（投影径）：Feret径(或Green径) ：定方向接线径，即一定方向的平行线将粒子的投影面外接时平行线间的距离。

Krummbein径：定方向最大径，即在一定方向上分割粒子投影面的最大长度。

Martin径：定方向等分径，即一定方向的线将粒子投影面积等份分割时的长度。

2、等效粒径等效粒径的定义：当一个不规则体粒子的某种物理行为或者物理参量与材质相同的某球体相同或者近似时，我们把该球体的直径称为为此不规则粒子的某种等效粒径。

当参考的物理行为或者物理参量不同时，测量同一个不规则体粒子可能会得到多个等效粒径值。

常见的等效方法有以下几种：光散射等效：光波在传导过程中遇到障碍物颗粒会发生偏转，光波偏转的角度跟颗粒的粒径成反比关系。

当某颗粒引起的光波偏转量等于某同质球体的偏转量时，我们认为该球直径即为该颗粒的光散射等效粒径。

第6章粉体颗粒几何特性第六章粉体颗粒几何特性工程中常把在常态下以较细的粉粒状态下存在的物料，称为粉体物料，简称粉体。

或者说粉体物料是由无数颗粒组成的。

从宏观角度看，颗粒是粉体物料的最小单元。

构成粉体颗粒的大小，小至只能用电子显微镜才可看得清的几个纳米，大到用肉眼可辨别的数百微米，乃至几十毫米。

如果构成粉体的所有颗粒，其大小和和形状都是一样的，则称为单分散粉体，这种粉体在自然界中极为罕见。

大多数粉体都是由各种不同大小的颗粒所组成，而且形状各异，称这样的粉体为多分散粉体。

粉体颗粒的大小和在粉体颗粒群中所占的比例，分别称为粉体物料的粒度和粒度分布。

颗粒的大小、分布、表面形状和结构形态是粉体其它性能的基础。

粉体结构形态主要分为两种：堆积态（自由堆积和容器堆积）和悬浮态。

尽管各种粉体物料的尺寸和形态千差万别，但如果从构成看，往往可分成四种类型：原级颗粒型、聚集体颗粒型(由一次颗粒以表面叠合而成，很难分散，须用粉碎的方法才能使其解体)、凝聚体颗粒型（又称三次颗粒，由原级颗粒或聚集体以棱或角结合而成，结合力较弱）和絮凝体颗粒型（与液相介质一起构成的分散体系）。

§6-1 颗粒大小的表示方法描述单颗粒的几何特性参数主要是尺寸大小和形状。

较粗的粉体，多用“目”来表示其大小。

所谓“目”，是指一英寸长度标准试验筛（筛网）上的筛孔数量。

但为了准确表示颗粒的大小，又常用粒度来表示。

粒度是颗粒大小的一维空间线性尺寸。

对于一般颗粒，常用粒径表示。

对于立方体，可用边长表示。

颗粒的粒度是粉体诸特性中最重要的特性值，其它很多粉体技术参数都可转化为相对于粒度的关系来表示。

颗粒的粒度和形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。

如：水泥的强度与其细度有关；磨料的粒度和粒度分布决定其质量等级；粉碎和分级也需要测量粒度。

形状最规则的物体当然是球形物，球形颗粒只有一个线性特征尺寸，球的粒度自然就用直径这个特征尺寸表示。

而立方体颗粒的边长是其特征尺寸，可用之来表示粒度。

第一章 颗粒几何形态特性1. 粒度：颗粒在空间范围所占大小的线性尺度。

2. 粒径的表示方式：（1） 三轴径以颗粒的长度l 、宽度b 、高度h 定义的粒度平均值称为三轴平均径。

（2） 球当量径：（3） 圆当量径：（4） 定向径（又称统计平均径）：平行于一定方向（用显微镜）测得的线度定方向径（Feret 径）d F 、定方向等分径（Martin 径）d M 、定向最大径3. 粒度分布的概念粒度分布是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。

也就是说粉体中不同粒度区间的颗粒含量。

4. 粒度分布的表示方式（1）频率分布：当用个数基准表示粉体的粒度分布时，将被测粉体样品中某一粒径或某一粒径范围的颗粒的数目称为频数n ，而将n 与样品的颗粒总数N 之比称为该粒径范围的频率f ，则100%n f N =⨯频数n 或频率f 随粒径变化的关系，称为频数分布或频率分布。

（2）累积分布表示小于（或大于）某一粒径的颗粒在全部颗粒中所占的比例。

按照频数或频率累积方式的不同，累积分布可分为两类：a ）负累积：将频率或频数按粒径从小到大进行累积，所得到的累积分布表示小于某一粒径的颗粒的数量或百分数。

这相当于在用筛分法测粒度时，通过某一筛孔的筛下部分的百分数，这样得到的曲线又称为累积筛下分布曲线，常用D （Dp ）表示。

b ）正累积：将频率或频数按粒径从大到小进行累积，所得到的累积分布表示大于某一粒径的颗粒的数量或百分数。

相当于用筛分法测粒度时，通过某一筛孔之后的筛余部分的百分数，这样得到的曲线又称为累积筛上分布曲线，常用R （Dp ）表示。

较之频率分布，累积分布更有用。

许多粒度测定技术，如筛分法、重力沉降法、离心沉淀法等，所得到的分析数据，都是以累积分布显示出来的。

它的优点是消除了直径的分组，特别适用于确定中位粒径（D 50：在粉体物料样品中，把样品个数（或质量）分成相等两部分的颗粒粒径）等。

5. 粒度分布的表达形式列表法、图解法、函数法6. 颗粒形状颗粒的形状是指一个颗粒的轮廓或表面上各点所构成的图像。