《粉体的制备与合成》PPT课件

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1、第一节概述粉体(Powder)，就是大量固体粒子的集合系。它表示物质的一种存在状态，既不同于气体、液体，也不完全同于固体。粒径是粉体最重要的物理性能，对粉体的比表面积、可压缩性、流动性和工艺性能有重要影响。粉体的制备方法一般可分为粉碎法和合成法两种。第二章粉体的制备与合成7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理一、粉体颗粒粉体颗粒――指在物质的结构不发生改变的情况下，分散或细化得到的固态基本颗粒。一次颗粒――指没有堆积、絮联等结构的最小单元的颗粒。二次颗粒――指存在有在一定程度上团聚了的颗粒。团聚――一次颗粒之间由于各种力的作用而聚集在一起称为二次颗粒的现象。团聚的原

2、因：（1）分子间的范德华引力；（2）颗粒间的静电引力；（3）吸附水分产生的毛细管力；（4）颗粒间的磁引力；（5）颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力。第二节粉体的物理性能及其表征2.2.1粉体的粒度与粒度分布7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理粒度――颗粒在空间范围所占大小的线性尺寸。粒度的表示方法：体积直径，Stoke’s直径等。体积直径――某种颗粒所具有的体积用同样体积的球来与之相当，这种球的直径，就代表该颗粒的大小，即体积直径。斯托克斯径――也称为等沉降速度相当径，斯托克斯假设：当速度达到极限值时，在无限大范围的粘性流体中沉降的球体颗粒的阻力，完全由流体的粘滞力所

3、致。这时可用下式表示沉降速度与球径的关系：由此式确定的颗粒直径即为斯托克斯直径。二、粉体颗粒的粒度7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理三、粉体颗粒的粒度分布粒度分布：分为频率分布和累积分布，常见的表达形式有粒度分布曲线、平均粒径、标准偏差、分布宽度等。频率分布――表示与各个粒径相对应的粒子占全部颗粒的百分含量。累积分布――表示小于或大于某一粒径的粒子占全部颗粒的百分含量，累积分布是频率分布的积分形式。粒度分布曲线：包括累积分布曲线和频率分布曲线。7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理粒度分布曲线频率分布曲线累积分布曲线7/24/2021河南省精品课程——

4、陶瓷工艺原理四、粉体颗粒的测试方法及原理方法条件技术和仪器显微镜法干或湿光学显微镜干电子和扫描电子显微镜筛分法干自动图像与分析仪干或湿编织筛和微孔筛湿自动筛沉降法干/重力沉降微粒沉降仪湿/重力沉降移液管，密度差光学沉降仪，β射线返回散射仪，沉降天平，X射线沉降仪湿/离心沉降移液管，X射线沉降仪，光透仪，累积沉降仪感应区法湿电阻变化技术湿或干光散射，光衍射，遮光技术7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理续表方法条件技术和仪器X射线法干吸收技术，低角度散射和线叠加湿β射线吸收表面积法干外表面积渗透干总表面积、气体吸收或压力变化，重力变化，热导率变化湿脂肪酸吸收，同位素，

5、表面活性剂，溶解热其他方法干或湿全息照相，超声波衰减，动量传递，热金属丝蒸发与冷却7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理2.2.2颗粒形状、表面积和扫描技术获取颗粒形貌的主要目的是获取颗粒反应活性的信息，要准确知道颗粒尺寸、颗粒尺寸分布、总的表面积和颗粒的体积分布等变量。还可以根据颗粒尺寸分布状况来判断烧成过程种收缩的影响因素，判断细颗粒的含量对烧成收缩的影响等。有关的图象处理计数软件很多，如KontronMOP和LeitzASM，LEICA等。描述粒径分布的方式：一是将获得的数据拟合成标准的函数分布（标准分布、对数标准分布）；另一种方法是利用绘图来表示有关结果。7

6、/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理2.2.3粉体颗粒的化学表征一、粉体化学成分确定(1)分析化学方法(2)X射线荧光技术(X-rayfluorescencetechnique)(XRF)(3)质谱(massspectroscopy)(MS)(4)中子激活分析(neutronactivationanalysis)(5)电子微探针(electronprobemicroanalyzer)(EPMA)(6)离子微探针(ionprobemicroanalyer)(IPMA)上面所介绍的探针技术在样品内的穿透深度大约是1m。7/24/2021河南省精品课程——陶瓷工艺原理二

7、、表面化学成分(1)X射线质子发射谱(X-rayphotoemissionspectroscopy)(XPS)或化学分析电子(electronspectroscopyforchemicalanalysis)(ESCA)(2)俄歇电子谱(Augerelectronspectroscopy)(AES)(3)二次离子质谱(secondary-ionmassspectrometry)(SIMS)(4)扫描俄歇电子显微镜(scanningAugermicroscopy)(SAM)表面分析要求电子束或离子束在样品内