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陶瓷颗粒的粒度

2015-2-28 10:26:18      点击:
陶瓷颗粒是构成粉体的基本单位。由于粉体是具有粒度分布的大量固体颗粒的分散相,因而不可能用单一的大小来描述,凡构成某种粉体的颗粒群,其颗粒的平均大小被定义为粒度。事实上,实际的陶瓷颗粒,其颗粒形状,不均匀程度都是千差万别的。绝大多数颗粒,并不是球形,而是条状、多边形状、片状或各种形状兼而有之的不规则体;这导致产生粒度表示的复杂性。换句话说,这使表示颗粒群平均大小的方法有多种多样。
球状颗粒的大小可用直径描述;正方体颗粒可用边长来表示。但其他不规则形状的颗粒呢?所以必须寻求能表示包括上述二类形状颗粒在内的,任何形状粒子大小的方法。根据不同要求,表示颗粒群粒度的方法较多但主要的有以下几种:
(1)等体积球相当径。这是说某颗粒所具有的体积用同样体积的球来与之相当,这种球的直径,就代表该颗粒的大小即等体积相当径。例如:某边长为1的正方体,其体积等于直径为1.24的圆球体积,那么,该正方体颗粒的等体积球相当径就为1.24。由于这种方法局限于颗粒体积可求的条件,因此,适用范围不太广。但由于它直接与颗粒的质量对应,所以又很有用处。

图(1)各种规格直径的陶瓷颗粒
(2)等面积球相当径。等面积相当径是用于实际颗粒有相同表面积的球的直径来表示粒度的一种方法。显然,当颗粒形状简单或者比较规则时,表面积存易求得。然而,实际颗粒的形状都较复杂,不易直接求得。应用中,一般都是通过流体透过法或吸附法等间接方法得到。这种方法比较实用。
(3)等沉降速度相当径。等沉降速度相当径也称为斯托克斯径。斯托克斯假设:当速度达到极限值时,在无限大范围的黏性流体中沉降的球体颗粒的阻力,完全由流体的黏滞力所致。这时,可用下式表示沉降速度与球径的关系
                 υstk=(ps-pf)xD2/18η
式中:υstk为斯托克斯沉降速度;D为斯托克斯径;η为流体介质的黏度;ps,pf分别是颗粒及流体的密度。利用该公式,只要测得颗粒在介质中的最终沉积速度υstk(而实际应用中,往往取平均速度来计算〉,就可以求得D。该D实际上是斯托克斯的所谓相当球径。
(4)显微镜下测得的颗粒直径。显微镜方法是唯一对颗粒既可观察又可测量的手段,用显微镜测定颗粒的形状、组成、大小等的灵敏度要优于其他方法。
必须指出,我们所说的颗粒径,并不仅对一次颗粒而言,作为粉体性能参数,团聚体颗粒往往更接近实际。因此,在提到颗粒度的时候,要注意测定方法。比如斯托克斯径测定时,团聚颗粒常常是作为一个运动单位表现其沉降行为的。

图(2)列出了常见的颗粒尺寸的测试方法。
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