粉體粒度分析及測量.ppt

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1、第2章粉體粒度分析及測量目錄單個(gè)顆粒尺寸的表示方法顆粒的形狀粉體的粒度分布顆粒粒度的測量§2.1顆粒大小和形狀表征材料的機(jī)械、物理和化學(xué)性質(zhì)描述了組成材料的物質(zhì)組態(tài)的基本特性，當(dāng)物質(zhì)被“分割”成為粉體之后，上述三類性質(zhì)則不能全面描述材料的性質(zhì)，必須對粉體材料的組成單元——顆粒，進(jìn)行詳細(xì)描述。顆粒的大小和形狀是粉體材料最重要的物性特性表征量。顆粒粉體2.1.1單個(gè)顆粒尺寸的表示方法顆粒的大小是粉體諸多物性中最主要的特性值，用其在空間范圍所占據(jù)的線性尺寸來表示。顆粒的大小通常用“粒徑”和“粒度”來表示。粒徑——顆粒的尺寸，習(xí)慣上表示顆粒大小時(shí)用粒徑。粒度——顆粒的大小，表示顆粒大小的分布時(shí)用粒度

2、。直徑D直徑D、高度H？三軸徑統(tǒng)計(jì)平均徑當(dāng)量徑人為規(guī)定了粒徑的三種表示方法設(shè)一個(gè)顆粒以最大穩(wěn)定度（重心最低）置于一個(gè)水平上，其正視和俯視投影圖如圖2-1所示。這樣在兩個(gè)投影圖中，就能定義一組描述顆粒大小的幾何量：長、寬、高，定義規(guī)則如下：1、三軸徑高度h：顆粒最低勢能態(tài)時(shí)垂直投影像的高度寬度b：顆粒俯視投影圖中，最小平行線間的夾距長度l：顆粒俯視投影圖中，與寬度方向垂直的平行線的夾距hbl圖2-1顆粒投影圖表2-1三軸徑的平均值計(jì)算公式序號計(jì)算式名稱意義1二軸平均徑顯微鏡下出現(xiàn)的顆?；敬笮〉耐队?三軸平均徑三維圖形的算術(shù)平均3三軸調(diào)和平均徑與外接長方體比表面積相同的球體直徑或立方體的邊長4二

3、軸幾何平均徑接近于顆粒投影面積的度量5三軸幾何平均與外接長方體體積相等的立方體的邊長6三軸等表面積平均徑與外接長方體表面積相同的立方體的邊長設(shè)顆粒投影像的周長和面積分別用L和a表示，顆粒的表面積和體積分別用S和V表示。可以用這些幾何量來表示顆粒的各種粒度或當(dāng)量經(jīng)。三軸徑三軸調(diào)和平均徑的推導(dǎo)：∵V=l·b·hS=2lb+2lh+2bh正方體的比表面積Sv=6/a，球的比表面積Sv=6/d三軸徑2、統(tǒng)計(jì)平均徑統(tǒng)計(jì)平均徑是平行于一定方向（用顯微鏡）測得的顆粒投影像的線度，又稱定向經(jīng)。S1S2定向最大徑Martin徑Feret徑對于一個(gè)不規(guī)則的顆粒，定向經(jīng)與顆粒的取向有關(guān)，可取其所有方向的平均值；對取

4、向隨機(jī)的顆粒群，可沿一個(gè)方向測定。統(tǒng)計(jì)平均徑圖2-2定向徑統(tǒng)計(jì)平均徑圖2-33.當(dāng)量直徑當(dāng)量直徑是利用測量某些與顆粒大小有關(guān)的性質(zhì)推導(dǎo)而來的，并使之與線性量綱有關(guān)。用得最多的是球當(dāng)量徑。等體積球當(dāng)量徑dV：與顆粒同體積球的直徑等表面積球當(dāng)量徑dS：與顆粒等表面積球的直徑等體積比表面積球當(dāng)量徑dSV或面積體積直徑，與顆粒具有相同的表面積對體積之比，即具有相同的體積比表面積的球的直徑等投影面積直徑da與顆粒投影面積相等的圓的直徑等周長圓當(dāng)量徑dL與顆粒投影外形周長相等的圓的直徑當(dāng)量直徑序號名稱定義dv體積直徑與顆粒具有相同體積的圓球的直徑dv=(6v/π)1/3ds面積直徑與顆粒具有相同表面積的圓

5、球直徑ds=(s/π)1/2dsv面積體積直徑與顆粒具有相同外表面積和體積比的圓球直徑dsv=dv3/ds2dstStokes直徑與顆粒具有相同密度且在同樣介質(zhì)中具有相同沉降速度的直徑da投影面積直徑與置于穩(wěn)定顆粒的投影面積相同的圓的直徑da=(4A/π)1/2dL周長直徑與顆粒的投影外形周長相等的圓的直徑dL=L/πdA篩分直徑顆粒通過的最小方篩孔的寬度表2-2顆粒當(dāng)量直徑的定義顆粒的形狀與物性之間存在著密切的聯(lián)系，它對顆粒群的許多性質(zhì)產(chǎn)生影響，如，粉體的比表面積、流動(dòng)性、填充性、表面現(xiàn)象、化學(xué)活性、涂料的覆蓋能力、流體通過粉體層的透過阻力，以及顆粒在流體中的運(yùn)動(dòng)阻力等。在工程中根據(jù)不同的使

6、用目的，對顆粒形狀有著不同的要求，例如，用作砂輪的研磨料：有好的填充結(jié)構(gòu)，故選有棱角；鑄造用砂：強(qiáng)度高、孔隙率大以便排氣，故以球形顆粒為宜；混凝土集料：強(qiáng)度高、緊密的填充結(jié)構(gòu)，故碎石以正多面體為理想形狀。2.1.2顆粒的形狀1.顆粒的形狀系數(shù)人們常常用某些量的數(shù)值來表示顆粒的形狀，這些量可統(tǒng)稱為形狀因子。這些形狀因子反應(yīng)著顆粒的體積、表面積乃至在一定方向上的投影面積與某種規(guī)定的粒徑dj的相應(yīng)次方的關(guān)系，這些次方的比例關(guān)系又常稱為形狀系數(shù)。（1）表面積形狀系數(shù)：與某種粒徑dj相聯(lián)系的表面積形狀系數(shù)φs,j與π的差別表示顆粒形狀對于球形的偏離（2）體積形狀系數(shù)：與某種粒徑dj相聯(lián)系的體積形狀系數(shù)與

7、的差別表示顆粒形狀對于球形的偏離。顆粒的形狀系數(shù)（3）比表面積形狀系數(shù)設(shè)Sv為單位體積顆粒的表面積，則Φsv,j稱為比表面積形狀系數(shù)，Φsv,j與6的差別表征顆粒形狀對于球形的偏離。對于球Φsv,j=6，如以比表面當(dāng)量徑dsv代入，得顆粒的形狀系數(shù)表2-3一些規(guī)則幾何體的形狀因子顆粒的形狀系數(shù)1、球形度（或卡門形狀系數(shù)）定義：一個(gè)與待測顆粒體積相等的球形顆粒的表面積與該顆粒的表面積之比。顆粒的形狀