粉體粒子形態

    粒子形態指一個粒子的輪廓或表面上各點所構成的圖像。定量描述粒子幾何形狀的方法：形狀指數（shape index）和形狀系數（shape factor）。將粒子的各種無因次組合稱為形狀指數，將立體幾何各變量的關系定義為形狀系數。

      （一）形狀指數1. 球形度（degree of sphericility） 也叫真球度，表示粒子接近球體的程度。某粒子的球形度越接近于

      1，該粒子越接近于球。球形度=粒子投影面相當徑÷粒子投影最小外接圓直徑。

      2. 圓形度（degree of circularity）：表示粒子的投影面接近于圓的程度。Φc= πDH/L，式中，DH為Heywood 徑 (DH=(4A/π)1/2)；L為粒子的投影周長。

       （二）形狀系數將平均粒徑為D，體積為Vp，表面積為S的粒子的各種形態系數包括：      

      1.體積形態系數  Φv=Vp/D3     

      2.表面積形態系數 Φs=S/D2      

      3.比表面積形態系數 Φ= Φs/Φv粒子的比表面積形狀系數越接近于6，該粒子越接近于球體或立方體，不對稱粒子的比表面積形態系數大于6，常見粒子的比表面積形狀系數在6~8范圍內。

   粉體的比表面積

        （一）比表面積的表示方法粒子的比表面積(specific surface area)的表示方法根據計算基準不同可分為體積比表面積SV和重量比表面積SW。 Sw=6/rdvs；   Sv=6/dvs            Sw ,Sv分別為重量和體積比表面積， r為粒子真密度，dvs體積面積平均數徑。比表面積是表征粉體中粒子粗細的一種量度，也是表示固體吸附能力的重要參數。可用于計算無孔粒子和高度分散粉末的平均粒徑。

    （二）比表面積的測定方法

    直接測定粉體的比表面積常用方法有：            

    氣體吸附法            

    氣體透過法氣體透過法只能測粒子外部比表面積，粒子內部空隙的比表面積不能測，因此不適合用于多孔形粒子的比表面積的測定。還有溶液吸附、浸潤熱、消光、熱傳導、陽極氧化原理等方法。

     粉體的密度與空隙率

粉體的密度系指單位體積粉體的質量。由于粉體的顆粒內部和顆粒間存在空隙，粉體的體積具有不同的含義。粉體的密度根據所指的體積不同分為：真密度、顆粒密度、松密度三種。

    1.真密度（true density) ρt。指粉體質量（W）除以不包括顆粒內外空隙的體積（真體積Vt）求得的密度。ρt = w/Vt

    2、顆粒密度（granule density) ρg。是指粉體質量除以包括開口細孔與封閉細孔在內的顆粒體積Vg所求得密度。ρg = w/Vg

    3、松密度（bulk density) ρb。是指粉體質量除以該粉體所占容器的體積V求得的密度，亦稱堆密度。

    4、振實密度：填充粉體時，經一定規律振動或輕敲后測得的密度稱振實密度（tap density） ρbt。   

    若顆粒致密，無細孔和空洞，則ρt = ρg 。一般情況下： ρt ≥ ρg  ＞ ρbt ≥ ρb 

 粉體密度的測定方法

1.真密度與顆粒粒度檢測：

常用的方法是用液體或氣體將粉體置換的方法。 

（1）液浸法：采用加熱或減壓脫氣法測定粉體所排開的液體體積，即為粉體的真體積。當測定顆粒密度時，方法相同，但采用的液體不同，多采用水銀或水。

（2）壓力比較法   常用于藥品、食品等復雜有機物的測定。

    2.松密度與振實密度的測定

    將粉體裝入容器中所測得的體積包括粉體真體積、粒子內空隙、粒子間空隙等。測量容器的形狀、大小、物料的裝填速度及裝填方式等均影響粉體體積。不施加外力時所測得的密度為最松松密度，施加外力而使粉體處于最緊充填狀態下所測得的密度是振實密度（又稱最緊松密度）。

    粉體的空隙率：

    空隙率（porosity）是粉體層中空隙所占有的比率。粒子內孔隙率      e內=Vg-Vt/Vg =1-ρg /ρt粒子間孔隙率      e間=V-Vg/V = 1-ρb /ρg 總孔隙率      e總= V -Vt/V =1-ρb /ρt 

（粉體圈  作者：梧桐）