粉體-沈陽佳美機(jī)械-賈工18540392125
粉體是由許許多多小顆粒物質(zhì)組成的集合體。其共同的特征是:具有許多不連續(xù)的面,比表面積大,由許多小顆粒物質(zhì)組成。
與大塊固體相比較,相對(duì)微小的固體稱之為顆粒。根據(jù)其尺度的大小,常區(qū)分為顆粒(particle)、微米顆粒(micronparticle)、亞微米顆粒(sub-micronparticle)、超微顆粒(ultramicronparticle)、納米顆粒(nano-particle)等等。這些詞匯之間有一定的區(qū)別,正在建立相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行界定。通常粉體工程學(xué)研究的對(duì)象,是尺度界于10-9m到10-3m范圍的顆粒。
隨著科學(xué)觀察和實(shí)際操作能力的提高,制備和使用這些微小顆粒的技術(shù)不斷地從毫米走入微米,從微米走入納米。即使還不知道顆粒微細(xì)化終點(diǎn)到哪里,但確實(shí)在不斷逼近分子水平。20世紀(jì)90年代初,化學(xué)家關(guān)注的由60個(gè)碳原子組成的32面體的原子群等,一方面是分子簇,另一方面可以看到呈現(xiàn)具有粉體顆粒特性的狀態(tài),可以說人類的操作能力進(jìn)入分子和顆粒連續(xù)的時(shí)代。
廣義上說,顆粒不僅限于固體顆粒,還有液體顆粒、氣體顆粒。如空氣中分散的水滴(霧、云);液體中分散的液滴(乳狀液);液體中分散的氣泡(泡沫);固體中分散的氣孔等都可視為顆粒,它們都是“顆粒學(xué)”的研究對(duì)象。而粉體工程學(xué)的研究對(duì)象是大宗的固體顆粒集合體。
從顆粒存在形式上來區(qū)分,顆粒有單顆粒和由單顆粒聚集而成的團(tuán)聚顆粒,單顆粒的性質(zhì)取決于構(gòu)成顆粒的原子和分子種類及其結(jié)晶或結(jié)合狀態(tài),這種結(jié)合狀態(tài)取決于物質(zhì)生成的反應(yīng)條件或生成過程。從化學(xué)組成來分,顆粒有同一物質(zhì)組成的單質(zhì)顆粒和多種物質(zhì)組成的多質(zhì)顆粒。多質(zhì)顆粒又分為由多個(gè)多種單質(zhì)微顆粒組成的非均質(zhì)復(fù)合顆粒和多種物質(zhì)固溶在一起的均質(zhì)復(fù)合顆粒之分。從性能的關(guān)聯(lián)度來考慮,原子分子的相互作用決定了單顆粒,單顆粒之間的相互作用決定了團(tuán)聚顆?;驈?fù)合顆粒的特性;團(tuán)聚與復(fù)合顆粒的集合決定了粉體的宏觀特性;粉體的宏觀特性又影響到其加工處理過程和產(chǎn)品的品質(zhì)。
顆粒特性
從粉體工程學(xué)廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域來看,以微小顆粒的形式來處理固體物質(zhì)具有如下顯而易見的幾方面的必要性與有利性:
1.比表面積增大促進(jìn)溶解性和物質(zhì)活性的提高,易于反應(yīng)處理。
2.顆粒狀態(tài)易于流動(dòng),可以精確計(jì)量控制供給與排出和成形。
3.實(shí)現(xiàn)分散、混合、均質(zhì)化與梯度化,控制材料的組成與構(gòu)造。
4.易于成分分離,有效地從天然資源或廢棄物中分離有用成分。
如上所述,可以充分理解以顆?;蝾w粒集合體形式處理物料的重要性。
顆粒的性質(zhì)決定了粉體的性質(zhì),粉體工程學(xué)涉及的基本理論主要研究顆粒的體相性質(zhì)(大小與分布、形狀、比表面積、堆積特性、磁電熱光等性質(zhì));顆粒的表面與界面性質(zhì)(表面的不飽和性、表面的非均質(zhì)性、表面能等);顆粒表面的潤(rùn)濕性(潤(rùn)濕類型、接觸角與臨界表面張力、親液·疏液性等);顆粒表面的動(dòng)電性質(zhì)(表面電荷起源、顆粒表面電位與吸附特性等);顆粒表面的化學(xué)反應(yīng)(類型與機(jī)理與反應(yīng)動(dòng)力學(xué))等物性與特性。
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 沈陽佳美機(jī)械-賈工18540392125