粉体粒度分析及其测量(二)

粉体粒度分析及其测量（＝）　世界上存在成千上万种粉体物料。它们有的是人工合成的，有的是天然形成的。各种粉体的颗粒又是千差万别的。　但是，如果从颗粒的构成来看，这些形态各异的颗粒，往往可以分成四大类型：原级颗粒型、聚集体颗粒型、凝聚　体颗粒型和絮凝体颗粒型。其中，最重要的是前三种。　／厂　、　单颗粒尺寸的表示方法　球形颗粒的大小可用直径表示。正立方体颗粒可用其边长来表示，对于其他形状规则的颗粒可用适当的尺寸来表示。　有些形状规则的颗粒可能需要一个适当的尺寸来表示其大小，如椎体需要用直径和高度来表示，长方体需要用长、宽、　高来表示。　真正由规则球形颗粒构成的粉体颗粒并不多。对于不规则的非球形颗粒，是利用测定某些与颗粒大小有关的性质推　导而来，并使之与线性量纲有关。常用如下方式来定义它们的大小和粒径。　１．三轴径　设一个颗粒以最大稳定度（重心最低）置于一个水平面，以颗粒的长度ｌ、宽度ｂ，高度ｈ定义的粒度平均值成为三轴径，　计算式及物理意义列于表１。　表１兰轴径的平均值计算公式　意义　序号　１　２　计算式　Ｉ十ｂ　名称　二轴平均值　三轴平均值　显微镜下出现的颗粒基本大小的　投影　ｌ＋ｂ＋ｈ　３　３　算术平均　３　１　１　ｌ　三轴调和平均值　与颗粒的比表面积相关联　ｌ　ｂ　ｈ　４　二轴几何平均值　接近于颗粒投影面积的度量　５　三轴几何平均值　假象的等体积的正方体的边长　６　２ｌｂ＋￣＿＋ｂｈ．　假象的等表面积的正方体的边长　２．统计平均值　统计平均径是显微镜测定的一个术语。显微镜的线性目镜测微标尺如游丝测微标尺，将颗粒的投影面积分成面积大　致相等的两部分。这个分界线在颗粒投影轮廓上截取的长度，称为“马丁直径”ｄ　。沿一定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”ｄ　。马丁直径和弗雷特直径如图１所示。　显然，在显微镜下，一个不规则颗粒的粒径ｄ　和ｄ　的大小均与粒径取向有关。然而，当测量的颗粒数目很多时，　因取向所引起的偏差大部分可以相互抵消，故所得到的统计平均粒径的平均值，还是能够比较准确地反映出颗粒的真实　中国粉体工业２０１６　Ｎｏ．４　Ｉ　■　＼／‰　图１马丁直径和弗雷特直径　●◆０　Ｏ　Ｏ　ｏ一·　）ｏ　３．当量直径　。一　图２帕特森量板示意图　“当量直径”是利用测定某些与颗粒大小有关的性质推导而来，并使之与线性量纲有关。用得最多的是“当量球径”。　某边长为１的正立方体，其体积等于直径为１．２４的圆球体积，因此１．２４就是该颗粒的等体积球当量直径。类似的还有　等表面积球当量直径。对于薄皮状的二维颗粒，常用与圆型颗粒相类比的方法，所得到的粒径称为圆当量直径，常用的　有等投影面积圆当量直径和等周长圆当量直径。表２列出一些“当量直径”的定义。　对于不规则颗粒，被测定的颗粒大小通常取决于测定的方法，因此选用的方法应尽可能反映出所希望控制的工艺过　程。例如，对于颜料，测定颗粒的投影面积很重要；对化学药剂，则应测定其总表面积或比表面积。　表２颗粒当量直径的定义　序号　ｄｖ　ｄｓ　ｄｓｖ　ｄｓ【　ｄ　ｄＩ　ｄＡ　名称　体积直径　面积直径　面积体积直径　Ｓｔｏｋｅｓ直径　投影面积直径　周长直径　筛分直径　定义　与颗粒具有相同体积的圆球直径　与颗粒具有相同表面积的圆球直径　与颗粒具有相同外表面和体积比的圆球直径　与颗粒具有相同密度且在　样介质中具有相　同自由沉降速度（层流区）的直径　与置于稳定颗粒的投影面积相同的圆的直径　与颗粒的投影外形周长相等的圆的直径　颗粒可以通过的最小方筛孔的宽度　ｎ　ｌ中国粉体工业２０１６　Ｎｏ．４