顆粒的形狀與測(cè)量通用課件

1、顆粒的形狀與測(cè)量 顆粒的形狀對(duì)粉體的物理性能、化學(xué)性能、輸運(yùn)性能和工藝性能有很大的影響。例如，球形顆粒粉體的流動(dòng)性、填形性好，粉末結(jié)合后材料的均勻性高。涂料中所用的粉末則希望是片狀顆粒，這樣粉末的覆蓋性就會(huì)較其他形狀的好?？茖W(xué)地描述顆粒的形狀對(duì)粉體的應(yīng)用會(huì)有很大的幫助。同顆粒大小相比，描述顆粒形狀更加困難些。為方便和歸一化起見，人們規(guī)定了某種方法，使形狀的描述量化，并且是無量綱的量。 顆粒大小和形狀表征顆粒的形狀顆粒形狀術(shù)語顆粒的形狀是指一個(gè)顆粒的輪廓或表面上各點(diǎn)所構(gòu)成的圖象。由于顆粒的形狀千差萬別，所以對(duì)于形狀的描述也不能隨意，見表1-8描述顆粒形狀的參數(shù)形狀描述模型 厚度-T 短徑-B T

2、與B垂直 長(zhǎng)徑-L 描述顆粒形狀的參數(shù)均齊度充滿度球形度圓形度原角度表面指數(shù)形狀系數(shù)一個(gè)任意形狀的顆粒，測(cè)得該顆粒的長(zhǎng)、寬、高為l、b、h，定義方法與前面討論顆粒大小的三軸徑規(guī)定相同，則：扁平度延伸度 顆粒大小和形狀表征扁平度m與延伸度n 顆粒形狀 顆粒大小和形狀表征充滿度 顆粒形狀FV=LBT/VFS=LB/A與顆粒等體積的球的表面積與顆粒的表面積之比 顆粒大小和形狀表征球形度可以看出： 1. ； 2. 顆粒為球形時(shí)， 達(dá)最大值。 顆粒形狀一些規(guī)則形狀體的球形度： 顆粒大小和形狀表征 顆粒形狀 顆粒大小和形狀表征圓形度 顆粒形狀=d/LD2=4A/ 顆粒大小和形狀表征圓角度 顆粒形狀F=ri

3、/NR若以Q表示顆粒的幾何特征，如面積、體積，則Q與顆粒粒徑d的關(guān)系可表示為：式中，k即為形狀系數(shù)。對(duì)于顆粒的面積和體積描述，k有兩種主要形式，分別為： 顆粒大小和形狀表征形狀系數(shù) 顆粒形狀表面形狀因子(j表示征對(duì)于該種粒徑的規(guī)定)與的差別表示顆粒形狀對(duì)于球形的偏離 顆粒大小和形狀表征形狀系數(shù) 顆粒形狀與 的差別表示顆粒形狀對(duì)于球形的偏離 顆粒大小和形狀表征體積形狀因子形狀系數(shù) 顆粒形狀顆粒形狀的數(shù)學(xué)分析顆粒形狀的數(shù)學(xué)分析是指將顆粒的幾何形狀用一些函數(shù)來表述，常見的表述方法有Fourier法，方波函數(shù)法和分?jǐn)?shù)維法Fourier法Fourier法是由一系列正玄函數(shù)和余弦函數(shù)組成，這些函數(shù)相互疊加

4、會(huì)產(chǎn)生不同的效應(yīng)。如： 半徑向量法：極坐標(biāo)法 純正玄函數(shù)法粒度的測(cè)定篩分法定向徑測(cè)量光衍射法測(cè)量電傳感測(cè)量沉降法測(cè)粒度 1篩分析法 （40m）國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)篩制：Tyler(泰勒)標(biāo)準(zhǔn) 單位：目目數(shù)為篩網(wǎng)上1英（25.4mm）寸長(zhǎng)度內(nèi)的網(wǎng)孔數(shù) (a，d單位mm)25.4ad篩分的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)量大, 代表性強(qiáng)便宜重量分布缺點(diǎn)下限38微米人為因素影響大重復(fù)性差非規(guī)則形狀粒子誤差速度慢2.顯微鏡 采用定向徑方法測(cè)量光學(xué)顯微鏡 0.25250m電子顯微鏡 0.0015m顯微鏡測(cè)定粒度要求統(tǒng)計(jì)顆粒的總數(shù)：粒度范圍寬的粉末10000以上粒度范圍窄的粉末1000 左右顯微鏡方法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可直接觀察粒子形狀可直

5、接觀察粒子團(tuán)聚光學(xué)顯微鏡便宜缺點(diǎn)代表性差重復(fù)性差測(cè)量投影面積直徑速度慢3.光衍射法粒度測(cè)試測(cè)量原理 當(dāng)光入射到顆粒時(shí)，會(huì)產(chǎn)生衍射，小顆粒衍射角大，而大顆粒衍射角小，某一衍射角的光強(qiáng)度與相應(yīng)粒度的顆粒多少有關(guān)。測(cè)量原理示意圖 激光衍射 0.05500m X光小角衍射 0.0020.1m測(cè)量方法4.電傳感法粒度測(cè)試測(cè)量原理 當(dāng)一個(gè)小顆粒通過小孔時(shí)，所產(chǎn)生的電感應(yīng)，即電壓脈沖與顆粒的體積成正比。無顆粒時(shí)單元的電阻有顆粒時(shí)單元的電阻儀器對(duì)脈沖計(jì)數(shù)并歸檔，即可計(jì)算出有關(guān)粒度參量3.沉降法法粒度測(cè)試測(cè)量原理 在具有一定粘度的粉末懸濁液內(nèi)，大小不等的顆粒自由沉降時(shí)，其速度是不同的，顆粒越大沉降速度越快。如果大小不同的顆粒從同一起點(diǎn)高度同時(shí)沉降，經(jīng)過一定距離(時(shí)間)后，就能將粉末按粒度差別分開。測(cè)量原理示意圖t=0t=t1t