粉粒体原料之分类与定义-目次
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常用无机粉体材料种类及作用常用无机粉体材料种类及作用目前,在中国每年至少有400万吨的无机粉体材料作为原料的一部分被用于塑料制品的生产。
用无机粉体材料替代部分石油产品,一方面,每年可以节约数百万吨石油;另一方面,对于所生成的塑料制品而言,不但有利于降低原材料成本,而且可以使填充塑料材料的某些性能按照预定的方向得到改善,从而提高塑料制品的巿场竞争力。
常用无机粉体材料种类及作用据统计,中国500余家碳酸钙厂家生产的约500万吨产品中,有一半是销往塑料行业的。
此外,滑石粉、煅烧高岭土、硅灰石粉等多种无机粉体材料也被广泛应用,有的甚至成为功能性塑料材料不可缺少的组成部分。
碳酸钙碳酸钙是塑料加工时用得最广、用量最大的无机粉体填料。
据中国无机盐工业协会钙镁分会统计,每年用于塑料填充的碳酸钙总量在二百多万吨,是各种用途中所占份额最大的,约50%左右。
根据加工方法不同,碳酸钙分为轻质和重质两种。
轻质碳酸钙(简称轻钙)是由石灰石经煅烧、消化、碳化而成的,其间经历了化学反应,而重质碳酸钙是经研磨(干法或湿法)而成的,只有粒径大小的变化而无化学反应过程。
目前在塑料薄膜中使用的碳酸钙都是1250目的重质碳酸钙,已大量用于PE包装袋的生产,在农用地膜中因透光性受到影响,虽然可以使用,但添加量较小。
1)重钙的细度对PE薄膜力学性能的影响十分明显,见表1。
表1 重质细度对PE薄膜力学性能的影响2)碳酸钙粒子的分散对PE薄膜的性能具有决定性作用PE薄膜生产企业对重钙的添加量十分关心,希望添加量越多越好,但同时力学性能、耐老化性能、透光性都不要受到过大的影响。
特别是在农用地膜中到底能够使用多少碳酸钙是非常值得努力探讨的问题。
宝鸡云鹏塑料科技有限公司对此进行了有益的探索,并取得喜人的成果。
表2列出纯LLDPE地膜及分别添加10%、15%、20%、33%云鹏公司生产的纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜的力学性能。
由表2所列数据可以看出,添加10%以上直至33%纳米改性塑料复合材料的LLDPE地膜较之纯LLDPE地膜,各项力学性能相差不大。
关于粉体的基础知识(一)喷雾干燥不仅是一项干燥工艺,而且,也是一种制备粉体的工艺方法。
粉体产品的后期分析与测试,也是验证喷雾干燥工艺过程是否合理的重要依据。
因此,喷物干燥工艺与粉体科学是密不可分的,下面就介绍一下关于粉体的一些基本概念。
一、什么是粉体粉体是无数个细小颗粒的集合,它是固体物质的一种特殊形式。
通常,我们将粉体做如下分类:近些年,关于纳米粉体(材料)的概念在国内外十分流行,其定义在各个领域也不完全一致。
广义的定义是指其颗粒三维尺寸中至少一维处于纳米尺寸时,即是纳米粉体(材料)。
但是如果从严格的材料物理学角度来说,通常产生物理化学性质显著变化的细小微粒的尺寸,都在100nm 以下。
因此,严格的定义,应是1nm~100nm之间的颗粒,才是真正意义的纳米粉体(材料)。
实验型喷雾干燥机所制备的粉体粒径范围,根据物料和工艺参数的不同,一般在1~50μm之间,通常最小可制备出1~3μm左右的颗粒。
如图(1)所示,是用L-117实验室微型喷雾干燥机所制备的粉体的电镜图片。
二、粉体的组成单元------颗粒颗粒是具有一定尺寸和形状的微小物体,是组成粉体的单元。
其最基本的特征就是大小。
我们经常会提到一个颗粒的重要指标,那就是粒径,即直径。
这里我要强调,只有对于严格的球形颗粒,才有真实的、唯一的直径。
而在喷雾干燥工艺中,由于物料和工艺参数的不同,产品形状各异,例如:实心球状、空心球状、圆盘状、碎裂状,以及无规则(表面塌陷、突起等)的近似球体等。
而对于非球形颗粒,则很难用单一的粒径参数来对其描述。
为了便于理解,我们以图(2)所示的一个圆柱体颗粒为例,介绍一下目前粒径的几种表示方式:三、粉体的组成形式------颗粒群由许多粒度分散、大小不连续的颗粒所组成的集合体,称为颗粒群。
喷雾干燥方法所制备的粉体,实际上就是一个庞大的颗粒群。
而在这些颗粒群中,除了对单一颗粒大小进行表述外,众多颗粒大小的均匀性如何,也是我们十分关注的指标。
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------粉料特性常见指标粉料特性常见指标一.目数目数越大,说明物料粒度越细;目数越小,说明物料粒度越大。
筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸,以 1 英寸(25.4mm)宽度的筛网内的筛孔数表示,因而称之为目数。
各国标准筛的规格不尽相同,常用的泰勒制是以每英寸长的孔数为筛号,称为目。
例如 100 目的筛子表示每英寸筛网上有 100 个筛孔。
二.粒度颗粒的大小。
通常球体颗粒的粒度用直径表示,立方体颗粒的粒度用边长表示。
对不规则的矿物颗粒,可将与矿物颗粒有相同行为的某一球体直径作为该颗粒的等效直径。
实验室常用的测定物料粒度组成的方法有筛析法、水析法和显微镜法。
①筛析法,用于测定 250~0.038mm 的物料粒度。
实验室标准套筛的测定范围为 6~0.038mm;②水析法,以颗粒在水中的沉降速度确定颗粒的粒度,用于测定小于 0.074mm 物料的粒度;③显微镜法,能逐个测定颗粒的投影面积,以确定颗粒的粒度,光学显微镜的测定范围为 150~0.4m,电子显微镜的测定下限粒度可达 0.001m 或更小。
1 / 11常用的粒度分析仪有激光粒度分析仪、超声粒度分析仪、消光法光学沉积仪及 X 射线沉积仪等。
三.差角休止角与崩溃角之差称为差角。
差角越大,粉体的流动性与喷流性越强。
d=休止角 r-崩溃角 f 四.均齐度用粒度测试仪测出 D60和 D10,用下式计算均齐度:均齐度=D60/D10 五.压缩度同一试样的振实密度与松装密度之差与振实密度之比为压缩率。
压缩度越小,粉料流动性越好。
Cp=(pp-pa) /pp*100% 式中, Pp:振实密度 Pa:松装密度六.休止角粉体堆积层的自由表面在静平衡状态下,与水平面形成的最大角度叫做休止角。
金属粉末常识粉末简称粉末体或粉体,是由大量的粉末颗粒组成的一种分散体系,或者说是由大量的颗粒及颗粒之间的空隙所构成的集合体。
粉末的一个重要特点是它的表面与体积之比大。
比表面为单位质量粉末具有的总表面积或单位体积粉末所具有的总表面积。
它属于粉末体的一种综合性质,是由单颗粒性质和粉末体性质共同决定的。
颗粒形状越复杂,表面越粗糙,宏观缺陷越多,平均粒度越细,则粉末的比表面就越发达。
物质的分散过程,需要外界对它做功,这个功值被储存于分散过程新产生的表面上。
粉末的比表面越大,则其所蕴藏的表面能也越大。
如此发达的表面所储存的表面能将会引起一系列的表面现象,如吸附力增强、金属粉末的氧化与自燃、烧结过程中小颗粒的溶解速率与大颗粒的长大速率增加等。
这里既有有利于活化烧结的一面,又有不利的一面,如粉末表面氧化物和吸附的杂质等。
所以说,我们现用的一些微米级的金属粉末一定要贮存好,密封好。
金刚石制品结合剂的不足之处是粉末成本较高,这就要求咱们每一位博深员工来提高一下自我主人翁意识,尤其对于我们进货检验人员和第一工序的人员更应该严把质量关。
因此,需要我们对每一种粉料的基本状态有一个大致了解,明白什么样的粉料外观为合格,什么样的粉料为不合格。
以避免浪费。
粉末颗粒的形态以其外形或结构的不同来区分,可用某种几何形状来近视描述。
颗粒形状主要由粉末的生产方法决定。
粉末的制取方法可以分为机械法和物理化学方法两大类。
有时,可把雾化法列为另外一类制取粉末的方法。
关于粉末制取方法的具体内容就不说了。
下面浅谈一下每一种金属粉末的外观及样品状态。
一、铜粉:铜粉的制取方法为电解法,规格为200目(也就是说通过200目筛子的粉末达95%),肉眼观察不得混有外来夹杂物和粉块,颗粒形态为树枝状,玫瑰红色(纯净的铜粉是具有金属光泽的红色粉末),其氧化后颜色发暗(基本上为一种紫红色,严重时变成黑色粉末。
铜的氧化物主要有两种:Cu2O (呈暗红色或橙黄色,在温度低于370℃的条件下很不稳定,容易分解成CuO和Cu)与CuO(呈黑色)。
第二章散剂和颗粒剂一、粉体学简介(一)粉体学的概念粉体学是研究固体粒子集合体(称为粉体)的表面性质、力学性质、电学性质等内容的应用科学。
由于在散剂、颗粒剂、片剂和胶囊剂等固体制剂的生产中需要对原辅料进行粉碎、过筛和混合等处理,以改善粉体性质,使之满足工艺操作和制剂加工的要求,所以粉体的各方面性质在固体制剂中占有较为重要的地位。
(二)粉体的性质1.粉体的粒子大小和粒度分布及其测定方法(1)粉体的粒子大小和粒度分布:粉体的粒子大小是粉体的最基本性质,它对粉体的溶解性、可压性、密度、流动性等均有显著的影响,从而影响药物的溶出、吸收等。
粒子大小的常用表示方法有:①定方向径,即在显微镜下按同一方向测得的粒子径;②等价径,即粒子的外接圆的直径;③体积等价径,即与粒子的体积相同球体的直径,可用库尔特计数器测得;④筛分径,即用筛分法测得的直径,一般用粗细筛孔直径的算术或几何平均值来表示;⑤有效径,即根据沉降公式(Stock’s方程)计算所得的直径,因此又称Stock’s径;式中,D-有效径,ρp ,ρ1-分别表示被测粒子与溶剂的密度;η-溶液的黏度;h-粒子沉降距离;t-沉降时间。
粉体的大小不可能均匀一致,而是存在着粒度分布的问题,分布不均会导致制剂的分剂量不准、可压性变化以及粒子密度变化等问题。
因此,研究粒度分布同样具有重要的意义。
常用频率分布表示各个粒径相对应的粒子占全体粒子群中的百分比。
现代计算机的应用则为测量带来方便。
频率分布可用方块图来表示,可以非常直观的看出粒子大小的分布情况,如图所示。
(2)粉体粒径的测定方法:①显微镜法:可以测定O.5~100μm级粒径。
具有统计学意义一般需测定200至500个粒子②电感应法(如库尔特计数法):是在测定管中装入电解质溶液,将粒子群混悬在电解质溶液中,测定管壁上有一细孔,孔电极间有一定电压,当粒子通过细孔时,由于电阻发生改变使电流变化并记录于记录器上,最后可将电信号换算成粒径。
第一章绪论1.粉体学的重要意义(对应“粉体及其技术的重要性”)1)粉体是许多材料构成、组分或原料;2)粉体技术是制备材料的基础技术之一;3)超细粉体材料,尤其是纳米粉体材料在新型材料的开发研究中越来越重要;4)粉体容易大批量生产处理,产品质量均匀,成本低,控制精确,成为许多人工合成材料必然选择的合成方法。
2.颗粒的定义:是在一特定范围内具有特定形状的几何体。
大小一般在毫米到纳米之间,颗粒不仅指固体颗粒,还有雾滴、油珠等液体颗粒。
3.粉体的定义:大量颗粒的集合体,即颗粒群,又称粉末(狭义的粉末是指粒度较小的部分)。
颗粒与粉体的关系:颗粒是粉体的组成单元,是粉体中的个体,是研究粉体的出发点。
颗粒又总是以粉体这种集合体的形式出现,集合体产生了个体所所不具有的性质。
4.粉体学的特点:以粉体为研究对象,研究其性质及加工利用技术。
5.粉体技术包括:制备、加工、测试。
制备有各种物理、化学、机械方法;加工作业有粉碎、分级、分散、混合、制粒、表面处理、流态化、干燥、成形、烧结、除尘、粉尘爆炸、输运、储存、包装等;测试对粉体各种几何、力学、物理、化学性能表征。
6.粉体的存在状态:通常所指的粉体是小尺寸的固体,但气体中的液滴、液体中的气泡也属于颗粒;固态的物质中又分为分散态和聚集态,多数粉体为分散态。
7.粉体的分类:1)按照成因分类:天然粉体与人工粉体2)按制备方法分类:机械粉碎法和化学法粉体3)按分散状态分类:原级颗粒(一次颗粒)、聚集体颗粒(二次颗粒)、凝聚体颗粒(三次颗粒)、絮凝体颗粒4)按颗粒大小(粒径)分类:粗粉体(>)、中细粉体(~)、细粉体(10~74μm)、微粉体(~10 μm )、纳米粉体(<100nm)v1.0 可编辑可修改第二章粉体的几何性质1.粒度定义:粒度是指粉体颗粒所占空间的线性尺寸。
2.颗粒尺寸常用的表征方法:三轴径、定向径、当量径、3.粉体平均粒径计算公式:4.粒度分布及其表示方法:粒度分布依据的统计基准:∑n的比例。
粉料分析报告引言粉料是指物料的细小颗粒状态,广泛应用于各个行业,如化工、建筑、冶金等。
本次分析报告旨在对粉料进行详细的分析,包括粉料的成分、性质、生产过程等方面,以期为相关行业的研究和应用提供参考。
粉料的定义与分类粉料是固体物料在一定粒径范围内的细小颗粒状态,通常粒径在0.1微米至1毫米之间。
根据其成分和性质的不同,粉料可以分为无机粉料、有机粉料和金属粉末三大类。
无机粉料无机粉料是由无机物质制成的粉末状物料,常见的有氧化铁、氧化铝、氧化锌等。
无机粉料具有高温稳定性、耐腐蚀性和磁性等特点,适用于陶瓷、涂料、橡胶等行业。
有机粉料有机粉料是由有机化合物制成的粉末状物料,常见的有聚合物粉末、树脂粉末等。
有机粉料具有较好的可塑性和粘结性,适用于涂料、塑料、胶粘剂等行业。
金属粉末金属粉末是由金属制成的细小颗粒物料,常见的有铜粉、铁粉、铝粉等。
金属粉末具有良好的导电性和导热性,适用于电子、焊接、磁性材料等行业。
粉料的性质粉料的性质与其成分、粒径、表面形态等相关。
以下是常见的粉料性质。
粒径分布粉料的粒径分布是指不同粒径大小的粉料所占比例。
对于粉体工程来说,粒径分布直接影响到粉体的流动性、分散性以及表观密度等性质。
粉体密度粉体密度是指单位体积的粉末所含质量。
粉体密度与粉末的成分、孔隙率以及表面形态等因素相关。
粉体密度的大小直接影响到粉料的储存和运输性能。
粉体流动性粉体的流动性是指粉料在外力作用下的流动性能。
流动性是粉料在输送、装载和混合等工艺过程中一个重要的性能指标。
表观密度表观密度是指粉体在无外部应力作用下受到机械振动后所测得的密度。
表观密度与粉体颗粒间的相互作用力有关。
粉料的生产过程粉料的生产过程包括原料的选择、研磨、分级、粉碎等环节。
下面是一般的粉料生产流程。
1.原料的选择:根据所需的粉料成分和性质,选择合适的原料。
2.研磨:将原料粉碎成一定粒径的颗粒。
3.分级:通过筛选或气流分级将颗粒按照粒径分成不同的级别,以获得粒径合适的粉料。