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粉体课堂•基础篇:颗粒形状的意义及其测量


来源:中国粉体网   默然

[导读]  颗拉的形状对粉体的许多性质有影响,例如影响比表面积、流动性、磁性、填充性,研磨性和化学适性等。

中国粉体网讯  颗粒是指在一尺寸范围内具有特定形状的几何体,这里所说的一尺寸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,其性质通常包括粒度、形状、表面结构和孔结构。


颗粒大小的相关定义:


粒径在40~500μm范围内,气固密度差在1400~4000kg/m3之间的颗粒称粗颗粒(Coarse particle);


粒径在20~100μm范围内,气固密度差小于1400kg/m3的颗粒称细颗粒(Fine particle);


由许多个粒度间隔不大的粒级颗粒构成的颗粒系统称颗粒群(Particle swarm)。


颗粒形状有什么意义?


颗粒形状是一个颗粒的轮廓边界或表面上各点的图象及表面的细微结构。通常包括投影形状、均整度(即长、宽、厚之间的比例关系)、棱边状态(如圆棱、钝角棱及锯齿状棱等)、断面状况、外形轮廓(如曲面、平面等)、形状分布等。


颗粒的形状会影响粉体的流动性、研磨性、化学适性、松装密度、气体透过性、压制性和烧结体强度等,为了突出一些产品的优良特性,工业和科研领域对粉体产品的功能进行颗粒形状设计,损高产品质量和性能。以下是颗粒形状对产品性能的影响:



如何测量颗粒的形状?


颗粒形状简称粒形,目前表征粒形大多对其投影面的外形轮廓线进行测量和研究,包括轮廓线外形及其粗糙度等,所用的手段都是具有图像分析功能的显微颗粒图像粒度粒形分析系统,主要有静态法、动态法和扫描法。



粒形研究常见的是对一些特殊形状颗粒的表征,如粒状颗粒的的圆形度、长条状颗粒的长径比、片状颗粒的径厚比等。他们都是要先拍摄显微图像,然后通过专用软件进行分析得到的。具体分析方法是:


(1)长径比:颗粒外接矩形的长度颗粒的平均宽度之比。


(2)径厚比:颗粒的等面积园直径与厚度之比。


(3)圆形度:与颗粒面积相等的圆的周长除以颗粒的实际周长(另外还有“周长等效直径除以面积等效直径”等不同算祛)。


但不管哪种算法,都是数值越接近1的颗粒圆形度越好,数值越远离1的颗粒圆形度越不好。

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