粒度分布的测试ppt课件

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1、课外课外:粒度分布的测试粒度分布的测试粒度分布的测试粒度分布的测试Kaye在在1981年第四次国际粒度分析年第四次国际粒度分析会议的全会报告中声称，已经使用会议的全会报告中声称，已经使用和正在研究的粒度、颗粒形状和比和正在研究的粒度、颗粒形状和比表面积测量方法，细分起来当时已表面积测量方法，细分起来当时已有约有约400种。种。概述概述 由于颗粒的形状多为不规则体，因此用一个数由于颗粒的形状多为不规则体，因此用一个数值去描述一个三维几何体的大小是不可能的。值去描述一个三维几何体的大小是不可能的。对于一个形状极其复杂的颗粒来说，用一个对于一个形状极其复杂的颗粒来说，用一个数值去直接描述它们的大小就

2、更不可能了。那数值去直接描述它们的大小就更不可能了。那么，怎样仅用一个数值描述一个颗粒的大小？么，怎样仅用一个数值描述一个颗粒的大小？这是粒度测试的基本问题。这是粒度测试的基本问题。取样方法取样方法测试方法的种类测试方法的种类 筛分法筛分法(sieving method)显微镜法显微镜法(microscopic method)库尔特计数法（库尔特计数法（coulter counter method）沉降法沉降法（sedimentation method）空气透过法空气透过法 气体吸附法气体吸附法课外课外:粒度分布的测试粒度分布的测试粒度分布的测试粒度分布的测试n电沉积筛电沉积筛n丝网筛丝网筛将

3、几个筛子按筛孔大小的次序从上到下叠置起来，筛孔尺寸最大的放在最上面，筛孔尺寸将几个筛子按筛孔大小的次序从上到下叠置起来，筛孔尺寸最大的放在最上面，筛孔尺寸最小的放在最下面，底下放一无孔的底盘。将称量过的颗粒样品放在上部筛子上，有规则最小的放在最下面，底下放一无孔的底盘。将称量过的颗粒样品放在上部筛子上，有规则地摇动一定时间，较小的颗粒通过各个筛的筛孔依次往下落。对各层筛网上的颗粒计量，地摇动一定时间，较小的颗粒通过各个筛的筛孔依次往下落。对各层筛网上的颗粒计量，即得筛分分析的基本数据。即得筛分分析的基本数据。筛析操作完成，应检查各粒级的质量总和与取样量的差值（损失），不应超过筛析操作完成，应检

4、查各粒级的质量总和与取样量的差值（损失），不应超过1 12%2%。n离心沉降离心沉降n重力沉降重力沉降n离心沉降离心沉降1.1.4 粒度分布的测试粒度分布的测试几种测试方法的比较几种测试方法的比较概概 述述 颗粒的形状是描述颗粒几何特征的重要参数，与颗粒的颗粒的形状是描述颗粒几何特征的重要参数，与颗粒的大小具有同等重要的作用。颗粒的大小大小具有同等重要的作用。颗粒的大小粒径只是在一粒径只是在一维空间中描述颗粒的几何特征，而颗粒的形状则是指颗粒维空间中描述颗粒的几何特征，而颗粒的形状则是指颗粒在平面上的投影轮廓（二维）或表面（三维）上各点所构在平面上的投影轮廓（二维）或表面（三维）上各点所构成的

5、图象。粉体的流动性、压缩性能等力学特性，与颗粒成的图象。粉体的流动性、压缩性能等力学特性，与颗粒的形状有着密切的联系。根据粉体用途的不同，对颗粒形的形状有着密切的联系。根据粉体用途的不同，对颗粒形状的要求也不同。状的要求也不同。1.2 颗粒的形状颗粒的形状各个方向上具有相同的各个方向上具有相同的耐磨性耐磨性具有较高强度具有较高强度好的填充结构好的填充结构尖锐、耐磨尖锐、耐磨强度高，空隙率大（易强度高，空隙率大（易排气）排气）2、实际粉体颗粒的形状千差万别，几乎不可能、实际粉体颗粒的形状千差万别，几乎不可能用某一种方法定量、完整地描述。用某一种方法定量、完整地描述。在工程中，必须对颗粒的形状进行

6、定量的描述。在工程中，必须对颗粒的形状进行定量的描述。定量地描述颗粒形状的方法，大致定量地描述颗粒形状的方法，大致可以分为二种。一种是用一组数来表示，而根据这一组数据可以再现颗粒的形状；另可以分为二种。一种是用一组数来表示，而根据这一组数据可以再现颗粒的形状；另一种是用一个数来表示，利用颗粒的各种尺寸以及表面积、体积之间的关系或与某一一种是用一个数来表示，利用颗粒的各种尺寸以及表面积、体积之间的关系或与某一基准相比较，从不同的角度来表示颗粒的形状。基准相比较，从不同的角度来表示颗粒的形状。形状系数形状系数粒径相同的颗粒，形状不相同，其表面积、体积也相同，粒径相同的颗粒，形状不相同，其表面积、体

7、积也相同，因此，颗粒的表面积、体积与其粒径之间的数量关系，在因此，颗粒的表面积、体积与其粒径之间的数量关系，在一定的程度上可以反映颗粒的形状。另外，颗粒的表面积一定的程度上可以反映颗粒的形状。另外，颗粒的表面积、体积是与某一特征尺寸（粒径）的平方、立方成正比的、体积是与某一特征尺寸（粒径）的平方、立方成正比的，这个比例系数就可定义为颗粒的形状系数。，这个比例系数就可定义为颗粒的形状系数。注意：注意：粒径的定义和粒径的测量方法粒径的定义和粒径的测量方法单个颗粒的形状系数与整个颗粒群的形状系数的区别。单个颗粒的形状系数与整个颗粒群的形状系数的区别。形状系数为一个修正系数，用来衡量实际颗粒与球形颗形

8、状系数为一个修正系数，用来衡量实际颗粒与球形颗粒不一致的程度。粒不一致的程度。形状指数形状指数利用颗粒本身的各种粒径以及表面积等数据进行各种无因利用颗粒本身的各种粒径以及表面积等数据进行各种无因次的组合，或与球形颗粒进行比较而定义的表示颗粒形状次的组合，或与球形颗粒进行比较而定义的表示颗粒形状的各种指标称为形状指数，其本身并不具有特定的物理意的各种指标称为形状指数，其本身并不具有特定的物理意义。根据不同的使用目的，可选择相应的形状指数来表示义。根据不同的使用目的，可选择相应的形状指数来表示颗粒的形状。常用的形状指数有：颗粒的形状。常用的形状指数有：设颗粒的粒径为设颗粒的粒径为Dp,定义：定义：

9、颗粒的表面积颗粒的表面积 S=sDp2；颗粒的体积颗粒的体积 V=V V Dp3，则则 2/psDS表面积形状系数表面积形状系数s s与与的差别表征颗粒形状对球形的偏离。对于的差别表征颗粒形状对球形的偏离。对于球，球，s s=；对于立方体；对于立方体s s=6 6。体积形状系数体积形状系数3/pvDVv v与与/6/6的差别表征颗粒形状对球形的偏离。对的差别表征颗粒形状对球形的偏离。对于球，于球，s s=/6/6；对于立方体；对于立方体s s=1 1。比表面积形状系数比表面积形状系数 卡门形状系数卡门形状系数/6c32/pvpsvDDVSSppvpsvDDDS/32与与6 6的差别表征颗粒形状

10、对球形的偏离。对于的差别表征颗粒形状对球形的偏离。对于球，球，=6 6。几何体的形状系数几何体的形状系数1 1 均齐度均齐度 均齐度又称为比率，是利用颗粒的三轴径均齐度又称为比率，是利用颗粒的三轴径l l、b b、t t而导出的最简单的形状指而导出的最简单的形状指数。数。长短度长短度 =长径长径 /短径短径 =l/bl/b （1 1）扁平度扁平度 =短径短径 /高度高度 =b/tb/t （1 1）Zingg Zingg 指数指数 F=F=长短度长短度 /扁平度扁平度 =l t/bl t/b2 2 2 2 体积充满度体积充满度 f fv v又称为容积系数，是颗粒的外接长方体的体积与其本身的体积又

11、称为容积系数，是颗粒的外接长方体的体积与其本身的体积V V之比，即：之比，即：f fv v=l b t l b t/V V （1 1）显然，显然，f fv v1 1，而且，而且f fv v越接近于越接近于1 1，则表示颗粒越接近于长方体，故体积充满度可，则表示颗粒越接近于长方体，故体积充满度可以表示颗粒接近于长方体的程度。这个指数可用作磨料颗粒抗碎裂的基准。以表示颗粒接近于长方体的程度。这个指数可用作磨料颗粒抗碎裂的基准。舒尔茨指数：舒尔茨指数：K=n lK=n l2 2 b b 100 100，n=n=100 100/V/V ，表示，表示 100 cm100 cm3 3 中的颗粒数。中的颗粒

12、数。这个指数可用作评价铺路碎石的形状，这个指数可用作评价铺路碎石的形状，K K值越小越好；还可用于表示高炉烧结块值越小越好；还可用于表示高炉烧结块的形状。的形状。3 3 面积充满度面积充满度 面积充满度面积充满度f fb b又称为外形放大系数，是颗粒投影的面积又称为外形放大系数，是颗粒投影的面积A A与其最小外接矩与其最小外接矩形的面积之比，即：形的面积之比，即：f fb=b=A/l b A/l b （1 1）面积充满度可用于粉末冶金方面。面积充满度可用于粉末冶金方面。4 4 球形度球形度球形度球形度表示颗粒接近于球体的程度，其定义为：表示颗粒接近于球体的程度，其定义为：=（与颗粒体积相等的球

13、体的表面积）（与颗粒体积相等的球体的表面积）/（颗粒的表面积）（颗粒的表面积）（1 1）对于形状不规则的颗粒，由于其表面对于形状不规则的颗粒，由于其表面积、体积的积、体积的测量非常困难，故常采用实用球形度测量非常困难，故常采用实用球形度w w，其定义为：，其定义为：w w=(=(与颗粒投影面积相等的圆的直径与颗粒投影面积相等的圆的直径)/()/(颗粒投影的最小外接圆的直径颗粒投影的最小外接圆的直径)（1 1）球形度常用于讨论颗粒的流动性。球形度常用于讨论颗粒的流动性。5 圆形度圆形度圆形度圆形度c又称为轮廓比，表示颗粒的投影与圆接近的程度，其定义为：又称为轮廓比，表示颗粒的投影与圆接近的程度，

14、其定义为：c=（与颗粒投影面积相等的圆的周长）（与颗粒投影面积相等的圆的周长）/（颗粒投影轮廓的长度）（颗粒投影轮廓的长度）（1）圆形度圆形度c 和实用球形度和实用球形度w 都表示颗粒的投影接近于圆的程度，应用非常广泛。都表示颗粒的投影接近于圆的程度，应用非常广泛。但但c与与w是有区别的，是有区别的，w侧重于从整体形状上评价，而侧重于从整体形状上评价，而c则侧重于评价颗粒投则侧重于评价颗粒投影轮廓影轮廓“弯曲弯曲”（凹凸）的程度。（凹凸）的程度。粗糙度系数粗糙度系数 1 1、形状系数是个宏观量；、形状系数是个宏观量；2 2、微观观察，颗粒表面有很多小裂纹或孔洞；、微观观察，颗粒表面有很多小裂纹或孔洞；3 3、粗糙度系数表示颗粒实际表面积与外观看成光、粗糙度系数表示颗粒实际表面积与外观看成光滑颗粒的表面积之比：滑颗粒的表面积之比：粗糙度系数粗糙度系数 4 4、颗粒表面实际的粗糙程度直接关系到颗粒间的摩、颗粒表面实际的粗糙程度直接关系到颗粒间的摩擦、粘附、吸水性、吸附性及空隙率等。擦、粘附、吸水性、吸附性及空隙率等。1面积外观光滑颗粒的宏观表颗粒微观的实际表面积R