第二章續(xù)+粉體物性概述

粉體物性概論1、粉體的定義

所謂粉體就是大量固體粒子的集合體，而且在集合體的粒子間存在著適當(dāng)?shù)淖饔昧Α７垠w粒子間的相互作用力，至今仍無明確的定量概念。通常是指在觸及它時，集合體就發(fā)生流動、變形這樣大小的力。粉體粒子間的適當(dāng)作用力是粒子集合體成為粉體的必要條件之一，粒子間的作用力過大或過小都不能成為粉體。如經(jīng)壓制成型的成型體和經(jīng)燒成后的燒結(jié)體，其粒子間的作用力較大，不能稱其為粉體；如果粒子間的作用力小到可以忽略不計，就成為粉塵和氣溶膠，也不能稱其為粉體?。?！不僅是在工業(yè)中涉及到粉體而且在日常生活是也涉及到粉體，如面粉，洗衣粉，淀粉等等。粉體由一個個固體粒子所組成，它仍具有固體的許多屬性。在少許外力的作用下呈現(xiàn)出固體所不具備的流動性和變形。它表示物質(zhì)存在的一種狀態(tài)，即不同于氣體、液體，也不完全同于固體，正如不少國外學(xué)者所認(rèn)為的，粉體是氣液、固相之外的第四相。與固體的不同點？？？在材料的開發(fā)和研究中，材料的性能主要由材料的組成和顯微結(jié)構(gòu)決定。顯微結(jié)構(gòu)，尤其是無機非金屬材料在燒結(jié)過程中所形成的顯微結(jié)構(gòu)，在很大程度上由所采用原料的粉體的特性所決定，如粉體的粒度，形狀，粒度分布比表面等性質(zhì)。

根據(jù)粉體的特性有目的地對生產(chǎn)所用原料進行粉體的制備和粉體性能的調(diào)控、處理，是獲得性能優(yōu)良的材料的前提。由于粉體中大量固體粒子的集合體，在進行粉體的研究中就須從兩方面加以考慮，那就是要同時考慮到單個粒子的性質(zhì)，也要考慮到大量固體粒子的集合體的性質(zhì)。2、粉體粒子的大小

組成粉體的固體顆粒其粒徑的大小對粉體系統(tǒng)的各種性質(zhì)有很大的影響，同時固體顆粒的粒徑大小也決定了粉體的應(yīng)用范疇。到目前為止，對粉體粒子的大小還沒有統(tǒng)一的規(guī)定。

工業(yè)上按粉體粒子的大小進行分類，通常

大于1毫米的粒子稱為顆粒

小于1毫米的粒子稱為粉體

小于1微米的粒子稱為超細(xì)粉

各個工業(yè)部門對粉體的粒徑要求不同，可以從幾毫米到幾十埃。如橡膠，紙張，塑料的填充料小于1微米；陶瓷小于5微米；水泥小于0.088mm；耐火骨料0.1-3mm或更大；耐火細(xì)粉小于0.088mm；現(xiàn)在正朝微細(xì)化方向發(fā)展。許多功能材料甚至向納米相材料發(fā)展。

超細(xì)粉（超微粉）已在高技術(shù)陶瓷及耐火材料中應(yīng)用越來越廣泛。3、粉體化的目的

粉體化：將固體材料粒子的尺寸進行縮減。粒子的大小是粉體的主要特征，粉體的性質(zhì)多半與粉體粒子的大小，形狀有關(guān)。為何要形成粉體？？？將固體物料粉體化的目的主要有：1）

增大物理化學(xué)反應(yīng)速度，對于陶瓷材料促進燒結(jié)，降低反應(yīng)溫度。粒子間的接觸面積是影響反應(yīng)速度的主要因素，粒子尺寸，比表面積，表面能，反應(yīng)速度。2）

有利于均勻混合，促進制品的均質(zhì)化。制品的均勻程度（成分）主要取決于配合料（多種）中的混合均勻程度。3）

提高制品密度。破壞原料中的封閉氣孔；制備成不同尺寸的粉體有利于進行顆粒級配，達到緊密堆積。4）

使粒子具有流動性，便于給料控制及輸送（特別是氣力輸送）。5）

便于不同組分的分離。為了剔除某些有害成分，必須減小粒子的尺寸，才能進行分離操作。選礦即利用此原理。4、粉體的特點材料成為粉體時具有以下特征→不連續(xù)性，粉體由許多各自獨立的大小不同的粒子組成，能控制物性的方向性→流動性，在流動極限附近流動性的變化較大，能在固體狀態(tài)下混合→離散集合是可逆的→具有塑性，可加工成型→比表面積大，具有化學(xué)活性，粉體化后粉體表面存在著物質(zhì)分子間結(jié)合的過剩能→粒子形狀不規(guī)則性5、粉體的性質(zhì)

粉體的性質(zhì)包括物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)（包括原子性質(zhì)，配位結(jié)構(gòu)，缺陷等），在工程中處理實際問題時，主要考慮物理性質(zhì)，從以下在三方面進行研究∞幾何空間性質(zhì)—粒度大小，分布，空隙率，體積密度，外形系數(shù)等；∞靜力學(xué)性質(zhì)—摩擦角，附著性等，它們涉及以外界施與的力，粒子自身的作用力，摩擦力，壓力之間的平衡等。∞動力學(xué)性質(zhì)—流動性，對材料的磨損性

以上分類，只是為了便于研究，在處理工程問題時，應(yīng)從粉體的各個方面加以全面