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陶瓷顆粒的粒度

2015-2-28 10:26:18      點擊:
陶瓷顆粒是構成粉體的基本單位。由于粉體是具有粒度分布的大量固體顆粒的分散相,因而不可能用單一的大小來描述,凡構成某種粉體的顆粒群,其顆粒的平均大小被定義為粒度。事實上,實際的陶瓷顆粒,其顆粒形狀,不均勻程度都是千差萬別的。絕大多數顆粒,并不是球形,而是條狀、多邊形狀、片狀或各種形狀兼而有之的不規則體;這導致產生粒度表示的復雜性。換句話說,這使表示顆粒群平均大小的方法有多種多樣。
球狀顆粒的大小可用直徑描述;正方體顆?捎眠呴L來表示。但其他不規則形狀的顆粒呢?所以必須尋求能表示包括上述二類形狀顆粒在內的,任何形狀粒子大小的方法。根據不同要求,表示顆粒群粒度的方法較多但主要的有以下幾種:
(1)等體積球相當徑。這是說某顆粒所具有的體積用同樣體積的球來與之相當,這種球的直徑,就代表該顆粒的大小即等體積相當徑。例如:某邊長為1的正方體,其體積等于直徑為1.24的圓球體積,那么,該正方體顆粒的等體積球相當徑就為1.24。由于這種方法局限于顆粒體積可求的條件,因此,適用范圍不太廣。但由于它直接與顆粒的質量對應,所以又很有用處。

圖(1)各種規格直徑的陶瓷顆粒
(2)等面積球相當徑。等面積相當徑是用于實際顆粒有相同表面積的球的直徑來表示粒度的一種方法。顯然,當顆粒形狀簡單或者比較規則時,表面積存易求得。然而,實際顆粒的形狀都較復雜,不易直接求得。應用中,一般都是通過流體透過法或吸附法等間接方法得到。這種方法比較實用。
(3)等沉降速度相當徑。等沉降速度相當徑也稱為斯托克斯徑。斯托克斯假設:當速度達到極限值時,在無限大范圍的黏性流體中沉降的球體顆粒的阻力,完全由流體的黏滯力所致。這時,可用下式表示沉降速度與球徑的關系
                 υstk=(ps-pf)xD2/18η
式中:υstk為斯托克斯沉降速度;D為斯托克斯徑;η為流體介質的黏度;ps,pf分別是顆粒及流體的密度。利用該公式,只要測得顆粒在介質中的最終沉積速度υstk(而實際應用中,往往取平均速度來計算〉,就可以求得D。該D實際上是斯托克斯的所謂相當球徑。
(4)顯微鏡下測得的顆粒直徑。顯微鏡方法是唯一對顆粒既可觀察又可測量的手段,用顯微鏡測定顆粒的形狀、組成、大小等的靈敏度要優于其他方法。
必須指出,我們所說的顆粒徑,并不僅對一次顆粒而言,作為粉體性能參數,團聚體顆粒往往更接近實際。因此,在提到顆粒度的時候,要注意測定方法。比如斯托克斯徑測定時,團聚顆粒常常是作為一個運動單位表現其沉降行為的。

圖(2)列出了常見的顆粒尺寸的測試方法。
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