粉体粒子形态

    粒子形态指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。定量描述粒子几何形状的方法：形状指数（shape index）和形状系数（shape factor）。将粒子的各种无因次组合称为形状指数，将立体几何各变量的关系定义为形状系数。

      （一）形状指数1. 球形度（degree of sphericility） 也叫真球度，表示粒子接近球体的程度。某粒子的球形度越接近于

      1，该粒子越接近于球。球形度=粒子投影面相当径÷粒子投影最小外接圆直径。

      2. 圆形度（degree of circularity）：表示粒子的投影面接近于圆的程度。Φc= πDH/L，式中，DH为Heywood 径 (DH=(4A/π)1/2)；L为粒子的投影周长。

       （二）形状系数将平均粒径为D，体积为Vp，表面积为S的粒子的各种形态系数包括：      

      1.体积形态系数  Φv=Vp/D3     

      2.表面积形态系数 Φs=S/D2      

      3.比表面积形态系数 Φ= Φs/Φv粒子的比表面积形状系数越接近于6，该粒子越接近于球体或立方体，不对称粒子的比表面积形态系数大于6，常见粒子的比表面积形状系数在6~8范围内。

   粉体的比表面积

        （一）比表面积的表示方法粒子的比表面积(specific surface area)的表示方法根据计算基准不同可分为体积比表面积SV和重量比表面积SW。 Sw=6/rdvs；   Sv=6/dvs            Sw ,Sv分别为重量和体积比表面积， r为粒子真密度，dvs体积面积平均数径。比表面积是表征粉体中粒子粗细的一种量度，也是表示固体吸附能力的重要参数。可用于计算无孔粒子和高度分散粉末的平均粒径。

    （二）比表面积的测定方法

    直接测定粉体的比表面积常用方法有：            

    气体吸附法            

    气体透过法气体透过法只能测粒子外部比表面积，粒子内部空隙的比表面积不能测，因此不适合用于多孔形粒子的比表面积的测定。还有溶液吸附、浸润热、消光、热传导、阳极氧化原理等方法。

     粉体的密度与空隙率

粉体的密度系指单位体积粉体的质量。由于粉体的颗粒内部和颗粒间存在空隙，粉体的体积具有不同的含义。粉体的密度根据所指的体积不同分为：真密度、颗粒密度、松密度三种。

    1.真密度（true density) ρt。指粉体质量（W）除以不包括颗粒内外空隙的体积（真体积Vt）求得的密度。ρt = w/Vt

    2、颗粒密度（granule density) ρg。是指粉体质量除以包括开口细孔与封闭细孔在内的颗粒体积Vg所求得密度。ρg = w/Vg

    3、松密度（bulk density) ρb。是指粉体质量除以该粉体所占容器的体积V求得的密度，亦称堆密度。

    4、振实密度：填充粉体时，经一定规律振动或轻敲后测得的密度称振实密度（tap density） ρbt。   

    若颗粒致密，无细孔和空洞，则ρt = ρg 。一般情况下： ρt ≥ ρg  ＞ ρbt ≥ ρb 

 粉体密度的测定方法

1.真密度与颗粒粒度检测：

常用的方法是用液体或气体将粉体置换的方法。 

（1）液浸法：采用加热或减压脱气法测定粉体所排开的液体体积，即为粉体的真体积。当测定颗粒密度时，方法相同，但采用的液体不同，多采用水银或水。

（2）压力比较法   常用于药品、食品等复杂有机物的测定。

    2.松密度与振实密度的测定

    将粉体装入容器中所测得的体积包括粉体真体积、粒子内空隙、粒子间空隙等。测量容器的形状、大小、物料的装填速度及装填方式等均影响粉体体积。不施加外力时所测得的密度为最松松密度，施加外力而使粉体处于最紧充填状态下所测得的密度是振实密度（又称最紧松密度）。

    粉体的空隙率：

    空隙率（porosity）是粉体层中空隙所占有的比率。粒子内孔隙率      e内=Vg-Vt/Vg =1-ρg /ρt粒子间孔隙率      e间=V-Vg/V = 1-ρb /ρg 总孔隙率      e总= V -Vt/V =1-ρb /ρt 

（粉体圈  作者：梧桐）