第二章粉体特性及分布21粉体粒径与形状211粒径及粒径分布ppt课件.ppt

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1、第2章粉末的性能与表征2.1粉末颗粒的粒径与形状2.1.1粒径在粉末体中，颗粒的大小用其在空间范围所占据的线性尺寸表示，称为粒径。有时与粒度等同用于表示颗粒大小。球形颗粒的大小用球直径表示，称为球径。正立方体颗粒用一边之长表示。长方体颗粒用长、宽、高表示。多数情况下，颗粒的形状是不规则的。对于不规则颗粒，其粒径可用球体、立方体或长方体代表尺寸来表示，称为几何学粒径。（1）几何学粒径当测量一个不规则颗粒的三维尺寸时，将颗粒以最大稳定度置于一个水平面上，可作一个外接长方体如图2.1所示。若将该长方体放在笛卡儿坐标系中，其长、宽、高分别为l、b、h，可表示为颗粒的三

2、轴径，计算式及物理意义如表2.1所示。第二章粉末的性能与表征图2.1不规则颗粒的外接长方体序号计算式名称意义1二轴平均径二维图形算术平均（显微镜下出现的颗粒基本大小的投影）2三轴平均径三维图形算术平均3三轴调和平均径与外接长方体比表面积相同的球体直径4二轴几何平均径平面图形的几何平均5三轴几何平均径与外接长方体体积相同的立方体的边长6三周等表面积平均径与外接长方体比表面积相同的立方体的边长表2.1三轴径的平均值计算公式第2章粉末的性能与表征第二章粉末的性能与表征（2）投影径利用显微镜测量颗粒粒径时，可观察到颗粒的投影，根据其投影的大小定义粒径。①Feret（弗

3、雷特）径df用与颗粒投影相切的两条平行线距离表示的颗粒直径。沿一个方向测量颗粒投影轮廓的两端相切的切线间的垂直距离，在一个固定方向上的投影长度，称为“弗雷特直径”，用df表示。如图2.2所示。图2.2弗雷特直径第二章粉末的性能与表征②Martin（马丁）径dm用在一定方向上将颗粒的投影面积分为两等分的直径来表示颗粒粒径。比较粒径大小时，与颗粒取向有关，故分割的方向应一致，如图2.3所示。平分两等分分界线在颗粒投影轮廓上截取的长度，称为“马丁直径”，用dm表示。图2.3马丁直径第二章粉末的性能与表征③割线径割线径指用某已确定方向的直线切割颗粒所得的割线长度表示的

4、颗粒粒径。主要用于显微镜法测量中。利用直线测微尺以视场向一个方向移动，测量落在目镜测微尺上所有颗粒被截取部分的长度。如图2.4所示。图2.4割线径的图示第二章粉末的性能与表征④投影面积相当径（Heywood径）用一个与颗粒投影面积相等的圆的直径表示颗粒的粒径，称为投影面积相当径。也叫投影直径dp。为了测量颗粒的直径，在显微镜目镜下的聚焦平面上，放置一块用玻璃板制成的量板，取代线性目镜测微标尺。这种量板称为“帕特森量板”，如图2.5所示。量板上刻有直径由大到小排列的10个暗的和10个明的圆圈，其上的数字表示各圆圈的相对直径。这种方式简单、快速，但准确性较差。⑤投

5、影周长相当径用与颗粒周长相等的圆的直径来表示的颗粒粒径。第二章粉末的性能与表征2008.5图2.5帕特森量板示意图第二章粉末的性能与表征（3）筛分径颗粒穿过粗孔网并停留在细孔网上时，以粗细筛孔的算术平均值或几何平均值表示颗粒的粒径。如图2.6所示，筛分径可表示为：(a1+a2)/2或。图2.6筛分径的图示（a1、a2分别为粗细筛孔尺寸）第二章粉末的性能与表征（4）球当量径用球体直径表示不规则颗粒粒径，称为球当量径。“当量径”是利用测定某些与颗粒大小有关的性质推导出来，并使它们与线性量纲有关。常用是“当量球径”。表2.2中列出一些“当量直径”的定义。第二章粉末的

6、性能与表征表2.2颗粒当量直径的定义符号名称定义Dv等体积直径与颗粒具有相同体积的圆球直径Ds等面积直径与颗粒具有相同表面积的圆球直径Dsv等比面积直径与颗粒具有相同的比表面的圆球直径DstStokes直径与颗粒具有相同密度和自由沉降速度（层流区）的球直径Da投影面积直径与置于稳定的颗粒投影面积相同的圆直径DL周长直径与颗粒的投影外形周长相等的圆直径DA筛分直径颗粒可以通过的最小方筛孔的宽度第二章粉末的性能与表征①等表面积当量径Ds用与颗粒具有相同表面积的球径表示的颗粒粒径，用Ds表示。颗粒的表面积S=πDs2。②等体积（球）当量径Dv用与颗粒体积相等的球直径

7、表示的颗粒粒径，用Dv表示。颗粒的体积V=πDv3/6。③等比表面积（球）当量径Dsv用与颗粒比表面积相等的球径表示的颗粒粒径，用Dsv表示。第二章粉末的性能与表征④Stokes径Dstk指在悬浊液的雷诺准数小于1时，用与颗粒具有相同密度和沉降速度球径表示的颗粒粒径，用Dstk表示。它是通过离心沉降或重力沉降方法获得的。⑤光散射当量径用能给出相同的光散射密度的标准颗粒球直径表示的颗粒粒径。第二章粉末的性能与表征2.1.2粉体粒径分布粉体中颗粒尺寸的平均值称为粉体的平均粒径，习惯上将粒径与粒度通用。粉体中颗粒的粒径相等时，可用单一粒径表示其大小，这样的粉体称为单

8、粒径体系。实际生产过程中所处理的粉体是