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粉体颗粒的种类

来源:点击:4749发布时间:2016-10-25

  世界上存在着成千上万种粉体物料。它们有的是人工合成的,有的是天然形成的。各种粉体的颗粒又是千差万别的。但是,从颗粒的构成来看,这些形态各异的颗粒可以分成四大类型:原级颗粒型、聚集体颗粒型、凝聚体颗粒型和絮凝体颗粒型。


  原级颗粒


图1 ?原级颗粒示意图

  

  最先形成粉体物料的颗粒,称为原级颗粒。因为它是第一次以固态存在的颗粒,?#35270;?#31216;一次颗粒或基本颗粒。从宏观角度看,它是构成粉体的最小单元。根据粉体材料种类的不同,这些原级颗粒的形状,有立方体状的,有针形状的,有球形状的,还有不规则晶体状的如图1所示。图中各晶体内的虚线,表示微晶连接的晶格层。

  粉体物料的许多性能都是与它的分散状态,?#20174;?#23427;的单?#26469;?#22312;的颗粒大小和形状有关。真正能?#20174;?#20986;粉体物料的固?#34892;?#33021;的,就是它的原级颗粒。


  聚集体颗粒

  聚集体颗粒是由许多原级颗粒靠某种化学力以其表面相连而堆积起来。相对于原级颗粒而言,它是第二次形成的颗粒,?#35270;?#31216;为“二次颗粒”。由于构成聚集体颗粒的各原级颗粒之间均?#21592;?#38754;相互重叠,因此,聚集体颗粒的表面积小于构成它的各原级颗粒的表面积总和,如图2所示。聚集体颗粒主要是在粉体物料的加工和制造过程中形成的。例如,化学沉淀物料在高温脱水或晶型转化过程中,便要发生原级颗粒的彼此粘连,形成聚集颗粒。此外,晶体生长、熔融等过程,也会促进聚集体颗粒的形成。


图2 ?聚集体颗粒示意图

  

  由于聚集体颗粒中各原级颗粒之间有很强烈的结合力,彼此结合得十分牢固,并且聚集体颗粒本身就很小,很难将它们分散成为原级颗粒,必须再用粉碎的方法才能使之解体。


  凝聚体颗粒

  凝聚体颗粒是在聚集体颗粒之后形成的,?#35270;?#31216;为“三次颗粒”。它是由原级颗粒或聚集体颗粒或两者的混合物,通过比?#20808;?#30340;附着力结合在一起的疏松的颗粒群,而其中各组成颗粒之间,是以棱或角结合的,如图3所示。正因为是棱或角接触的,所以凝聚体颗粒的表面,与各个组成颗粒的表面之和大体相等,凝聚体颗粒比聚集体颗粒要大得多。


图3 ?凝聚体颗粒示意图

  

  凝聚体颗粒也是在物料的制造与加工处理过程中产生的。例如,湿法沉淀的粉体,在干燥过程中便形成大量的凝聚体颗粒。

  原级颗粒或聚集体颗粒的粒?#23545;?#23567;,单位表面上的表面力越大,越易于凝聚,而且形成的凝聚体颗粒越牢固。由于凝聚体颗粒结构比较松散,它能够被某种机械力,如?#24515;?#20998;散力或高速搅拌的剪切力所解体。如何使粉体的凝聚体颗粒在具体应用场合下快速而均匀地分散开,是现代粉体工程学中的一个重要研究课题。


  絮凝体颗粒

  在粉体的许多实?#35270;?#29992;中,?#23478;?#19982;液相介质构成一定的分散体系。在这种液?固分散体系中,由于颗粒之间的各种物理力的作用,使颗粒松散地结合在一起,所形成的粒子群,称为絮凝体颗粒。它很容易被微弱的剪切力所解絮,也容易在表面活性?#31890;?#20998;散?#31890;?#30340;作用下自行分散开来。长期贮存的粉体,可以看成是与大气水分构成的体系,故也?#34892;?#20957;体产生,形成结构松散的絮团。

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