第一章-颗粒特性课件.ppt

厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院 第一章第一章 颗粒特性颗粒特性 颗粒的定粒的定义：能单独存在并参与操作过程，还能反应物料某种基本构造与性质的最小单元颗粒的分粒的分类：颗粒按其成因分可分为一次颗粒和二次颗粒凡经过机械粉碎处理或化学一次形成的颗粒成一次颗粒由一次颗粒经由凝集、粘结、压实、烧结等操作而形成的颗粒称为二次颗粒第一第一节 粒径与粒度粒径与粒度粒径的定粒径的定义：一般是指单颗粒的尺寸大小，它是物性的最基本参数粒径的定粒径的定义与表达式的与表达式的选择依据：依据：颗粒的形成过程、测试方法及工业应用三方面有关，如何选择适当的粒径表达式应视具体情况而定，而且各粒径表达式之间有一定的转换关系厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院 第一章第一章 颗粒特性颗粒特性p颗粒的粒度粒的粒度是粉体是粉体诸物性中最重要的特性物性中最重要的特性值为了准确地表达了准确地表达这一特性，需一特性，需规定其定其测定方法定方法和表示方法和表示方法p粒度的定粒度的定义：是是颗粒在空粒在空间范范围所占大小的所占大小的线性尺度。

粒度越小，性尺度粒度越小，颗粒的微粒的微细程度越大程度越大p粒度的表示方法：粒度的表示方法：可以其可以其轮廓，或与某些性廓，或与某些性质相关的球体，立方体，四棱柱等的几何特征相关的球体，立方体，四棱柱等的几何特征值来表示，来表示，统称称为颗粒的直径，粒的直径，简称称为粒径粒径厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院粒径的表达直径D直径D、高度H？厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院p表面光滑的球形颗粒表面光滑的球形颗粒只有一个线性尺寸，即其只有一个线性尺寸，即其直径，直径，粒度就是直径粒度就是直径p非球形颗粒或虽然大体上球形非球形颗粒或虽然大体上球形，但表面不光滑，但表面不光滑的颗粒，则可以某种规定的线性尺度表示粒度，的颗粒，则可以某种规定的线性尺度表示粒度，其中有一些规定是其中有一些规定是以某种意义的相当球或相当圆以某种意义的相当球或相当圆的直径作为粒度的的直径作为粒度的p有些规定的粒度并不是相当球或圆的直径，也有些规定的粒度并不是相当球或圆的直径，也可统称为颗粒的直径。

可统称为颗粒的直径2.1.1 2.1.1 粒度的定义粒度的定义厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院p三三轴径径 Heywood规定：定： 重心最低；重心最低； 夹住住颗粒粒投影像的相距投影像的相距最近最近两平行两平行线的距离的距离为宽b； 与与宽垂直垂直能能夹住住颗粒粒投投影像的两平行影像的两平行线的的距离距离为长l； 周周长：L；面；面积：ahbl颗粒投影图象颗粒投影图象2.1.1 2.1.1 粒度的定义粒度的定义厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院一、一、单颗粒直径的表示方法粒直径的表示方法第一章第一章 颗粒特性颗粒特性厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院一、一、单颗粒直径的表示方法粒直径的表示方法第一章第一章 颗粒特性颗粒特性厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院一、一、单颗粒直径的表示方法粒直径的表示方法第一章第一章 颗粒特性颗粒特性厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院第一章第一章 颗粒特性颗粒特性厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院第一章第一章 颗粒特性颗粒特性厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院 等效体积直径等效体积直径等效表面积直径等效表面积直径等效重量直径等效重量直径最短直径最短直径最长直径最长直径等周长直径等周长直径筛分直径筛分直径 第一章 颗粒特性厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院第一章第一章 颗粒特性颗粒特性二、平均径（由三二、平均径（由三轴径径计算的各种平均径）算的各种平均径）由三轴径计算的各种平均径名称 计算式 几何意义二轴平均径 平面图形上的算术平均三轴平均径 算术平均三轴调和平均径 与外接长方体比表面 积相同的球体直径二轴几何平均径 平面图形上几何平均三轴几何平均径 与外接长方体体积相 同的立方体的边长三轴等表面积平均径 与外接长方体表面积相 同的立方体边长厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院p球当量径球当量径等体等体积球当量径球当量径与与颗粒具有相同体粒具有相同体积的球体直径的球体直径等表面等表面积球当量径球当量径与与颗粒具有相同表面粒具有相同表面积的球体直径的球体直径等比表面等比表面积球当量径：球当量径：与与颗粒具粒具有相同比表面有相同比表面积的球体直径的球体直径2.1.1 2.1.1 粒度的定义粒度的定义厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/1314p投影圆当量径投影圆当量径HeywoodHeywood径：径：与颗粒投影面积相等的与颗粒投影面积相等的圆的直径圆的直径p等周长圆当量径：等周长圆当量径：与颗粒投影圆形周长相等的圆的与颗粒投影圆形周长相等的圆的直径直径 厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院p统计平均径平均径定方向径（定方向径（FeretFeret径）径）：与：与颗粒投影相切的两平行粒投影相切的两平行线之之间的距离，的距离，d dF F定方向等分径（定方向等分径（MartinMartin径）径）：在一定方向上将：在一定方向上将颗粒粒投影面投影面积分分为两等份的直径，两等份的直径，d dM M定向最大径（定向最大径（KrumbeinKrumbein径）径）：在一定方向上：在一定方向上颗粒投粒投影的最大影的最大长度，度，d dK K2.1.1 2.1.1 粒度的定义粒度的定义厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院Feret径、径、Martin径和投影面径和投影面积圆当量径当量径（254个颗粒，个颗粒，3877 m）一般来说：一般来说：dFd投影投影dM 几种粒径的相互关系几种粒径的相互关系厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/1318厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/1319厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/1320厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/1321厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/1322 以上各种粒径是纯粹的几何表征量，描述了颗粒在三维空间中的线性尺度。

在实际粉末颗粒测量中，还有依据物理测量原理，例如运动阻力，介质中的运动速度等获得的颗粒粒径，这时的粒径已经失去了通常的几何学大小的概念，而转化为颗粒的物理行为（性能）的描述 因此，除球体以外的其他形状的颗粒往往并没有一个绝对的粒径值，描述它的粒度大小或粒径必须要同时说明依据的规则和测量的方法 厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2022/5/13231.1.所有这些针对颗粒本身的测量和计算均表现为所有这些针对颗粒本身的测量和计算均表现为一定的统计规律一定的统计规律. .单一颗粒的测量只是一个基单一颗粒的测量只是一个基础础. .2.2.一类粉体往往习惯采用一种表达方式一类粉体往往习惯采用一种表达方式. .3.3.不同粉体没有可比性不同粉体没有可比性. .4.4.同一种粉体同一种粉体, ,由于制造方法、来源不同也不同由于制造方法、来源不同也不同. .厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院式中：式中：n ni i- -粒度粒度为d di i的的颗粒个数；粒个数；f fi i- -粒度粒度为d di i的的颗粒个粒个数占体系数占体系颗粒个数的分数。

粒个数的分数 当当=1=1，=0=0时，个数个数长度平均径度平均径2.1.2 2.1.2 颗粒群平均粒径颗粒群平均粒径厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院d d可以是可以是FeretFeret径、径、MartinMartin径等个数基准的平均粒径表示：个数基准的平均粒径表示：颗粒群与一个粒度均匀粒群与一个粒度均匀的的假想假想颗粒群粒群在在颗粒形状相同、粒形状相同、总体体积（质量）相量）相同、同、颗粒数相同粒数相同的粒度可以可以证明，明，D Dn nV VDDn nS SDDn nL L，当所有，当所有颗粒粒度相等粒粒度相等时，等式成立等式成立2.1.2 2.1.2 颗粒群平均粒径颗粒群平均粒径厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院d d可以是可以是FeretFeret径、径、MartinMartin径等个数基准的平均粒径表示：个数基准的平均粒径表示：颗粒群与一个粒度均匀粒群与一个粒度均匀的的假想假想颗粒群粒群在在颗粒形状相同、粒形状相同、总体体积（质量）相量）相同、同、颗粒数相同粒数相同的粒度。

的粒度可以可以证明，明，D Dn nV VDDn nS SDDn nL L，当所有，当所有颗粒粒度相等粒粒度相等时，等式成立等式成立2.1.2 2.1.2 颗粒群平均粒径颗粒群平均粒径厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院当当- -= =1 1时：时：=1=1、=0=0，为个数长度平均径，为个数长度平均径当当- -= =1 1时：时：=2=2、=1=1，为长度表面积平均径，为长度表面积平均径当当- -= =1 1时：时：=3=3、=2=2，为表面积体积平均径，为表面积体积平均径当当- -= =1 1时：时：=4=4、=3=3，为体积四次矩平均径，为体积四次矩平均径2.1.2 2.1.2 颗粒群平均粒径颗粒群平均粒径厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材料科学与工程学院2.1.2 2.1.2 颗粒群平均粒径颗粒群平均粒径上式各平均径的意义亦指一假想颗粒群的粒度上式各平均径的意义亦指一假想颗粒群的粒度可以证明，可以证明， D DV VM M D DSVSVDDLSLSDDn nL L，当所有颗粒粒度，当所有颗粒粒度相等时，等式成立。

相等时，等式成立厚德厚德厚德厚德 博学博学博学博学 笃行笃行笃行笃行 创新创新创新创新材料科学与工程学院材。