4-陶瓷粉体基础(一)表征.ppt

(C)沉降法: (液体沉降和气体沉降法) 重力沉降法: 原理：粒子在较低密度的粘性液体中时,会瞬间加速, 然后以固定极限速度V下落, 当粒子雷诺数Re1时（ Re= ρ· V·L /?L），形成层流。 颗粒下降时受力: 重力, 浮力, 阻力 下降阻力， Fup=6?r?Lv , ， 重力- 浮力, Fdown= 4?r3 (? –?l)g /3 式中 d: 粒子直径; ?:粒子密度; ?L:流体密度; g: 重力加速度 ; ?L : 流体黏度; H: 粒子沉降高度? * m. dv/dt = 4?r3 (? –?l)g /3 - 6?r?Lv=0 v = 2r2 (? –?l)g /9?L = d2 (? –?l)g /18?L 粒子沉降一个高度H所用的时间为t， 则：t = 18 ?L H / d2 (? –?l) g = H/ v d =[18 ?L / (? –?l) g]1/2（H/t）1/2 特点：重力沉降法适合测量不大50 ?m ，不小1 ?m 的粒子。 例如，Al2O3 ，10?m粒子下降1cm大约一分钟； 1 ?m粒子下降1cm则需要2小时 * 离心沉降法： 知道沉降所需时间t，就可从下面公式求出粒径d： t = 18 ?L Ln(Rt/ R0)/ [d2 (? –?l) ?2] ?：角速度； R0和Rt分别为粒子离心前后的径向位置； 特点：与重力沉降法相比，离心沉降时间减小。 可测小粒径粒子，粒子尺寸下限一般为0.1 ?m 两种沉降法都只能测相同密度的粒子；重复性好。 * 沉降天平法：连续称量降落到称盘上粉体的量，可以计算出不同粒径的不同重量分布 光度沉降装置 1光源 2聚光系统 3沉降管 4透镜 5光电管 6光电指示计 * （C）激光散射法（用激光粒度测定仪） 原理：依据米氏（Mie)光散射理论 ?光散射现象： 光行进中遇到颗粒（障碍物）时， 将有部分偏离原来的传播方向：散射偏离的角度（散射角）与颗粒大小有关，粒子大散射角小，粒子小散射角反而大。 * ?激光粒度仪原理结构(图) 从激光器发出的激光束经显微镜聚焦，针孔滤波和准 直镜准直后,变成直径约10 mm的平行光束。该光束照 射到待测的颗粒上，一部分光被散射，散射光经付里 叶透镜后，照射到光电探测器阵列上，由于光电探测 器处在付里叶透镜的焦平面上，因此探测器上的任一 * 点都对应于某一确定的散射角，换句话说，即对应于某 一尺寸大小的粒子。探测器将投射到其上面的散射光能 线性的转换成电压，然后送给数据采集卡，卡将信号放 大，再经A/D转换后送入计算机，即可列表或画图得到 粉体的粒径的频率分布和积累分布。 注意：探测器能接收的最大散射角小于14°时，仪器 只能测量1 ?m 以上的颗粒。通常光正入射（如上图） 的情况下，由于散射光在测量窗口玻璃表面的掠射和全 反射的影响，能被接收的前向散射光（空气中）的最大 散射角约为65 °，对应于0.2 ?m 的测量下限。实际上， 付里叶镜头要接收如此大的散射角是非常困难的。 仪器制造商发展各种光学结构来扩展测量下限，如： 球面接收技术等。 * (D) X射线衍射法: 用半峰宽以公式： d=0.89 ? /Bcos(?) 求算平均粒径d 特点: 相对估计，不精确 * §7粉体的比表面及其测定 ? 比表面属于粉体的一种综合性质，是由单颗粒性质和粉体性质共同决定的。 粉体的比表面是粉末的平均粒度、颗粒形状和颗粒密度的函数,能给人以直观、明确的概念 比表面与粉体的许多物理、化学性质， 如吸附、溶解速度、烧结活性等直接相关 质量比表面积Sw：1g质量的粉体所具有的总表面积， 用m2/g 或 cm2/g表示 体积比表面积Sv：即颗粒总表面积/颗粒总体积， 单位是m2/cm3 ? * 比表面是代表粉体粒度的一个单质参数，同平均粒度一样，所以用比表面法测定