9.4微粉的堆积参数
讲课人：邓欣欣 1610054206 16级生物制药2班
9.4微粉的堆积参数
• 9.4.1密度
• 9.4.2孔隙率
• 9.4.3堆积类型
微粉的性质除了与单个粒子的形状、大小、表面积有 关系之外，在很大程度上与微粉的堆积状态密切相关。
碳化硅微粉
超细二氧化硅微粉
9.4.1密度
m 密度是单位体积物质所具有的质量， V
Vs 为粒子间孔隙体积
各种密度的测定方法：
• 量筒振动法→松密度 0：通常在100mL量筒中置入50g（约50mL）粉末样品，自 3cm高度落在硬木桌面上3次，使堆积体积不再改变，测出 Vb ，计算 b • 汞取代法→颗粒密度 g：由于汞表面张力大，在常压下不能进入粒子的内孔，只能 进入粒子间的空间 • 氦气取代法→真密度 t ：氮密度测定仪
Vb - Vt Vt • 总 1- 1Vb Vb
• 粒子间 • 粒子内
t
m m
b
b 1t
g b
t
m m
Vb - Vg Vb
Vg Vt Vg
1-
Vg Vb
m m
1-

b 1g
g 1 t
V 1 t 1 Vg
g
3 3 1.450 g cm 2.033 g cm 【例】碳酸氢钙颗粒密度是 ,真密度为 ，
• 松密度（堆密度） b
b

• 真密度
t
g
m b Vb
m t Vt
m g Vt V p
• 颗粒密度
对于微粉的聚集体：
•
Vb 为粒子的堆积体积
•
Vt 为粒子本身骨架实际体积
p
Vb Vt V p Vs
对于无内孔粒子，真密 度与颗粒密度是相同的。
• V 为粒子内部孔体积 •
氦密度测定仪：
氦气→空的密度计样品管，得V1 定量粉末→样品管，减压除去吸附气体←氮气 ↓ 得平衡压力p T恒定，由气体定律求进入氦气 V2 （包围粒子氦气体积+进入粒子小孔和裂缝氦气体积） V1-V2=Vt：粉末骨架占有体积 m 计算 真密度 t Vt 由于氦气分子体积小和化学惰性，可进入任意小孔，故测出Vt接近真实的。
试求粒子内空隙率是多少？
• 解
g 1.450 粒子内 =1- =1=0.286=28.6% t 2.033
9.4.3堆积类型
对于均匀的球形粒子，有下图两种情况： • 密堆积或菱形堆积，理论空隙率为26％
• 松堆积或立方形堆积，理论空隙率为48％
实际粉体既非球形，大小也不均一
• 一般粉体的堆积方式介于这两种理论排列方式之间，具有空隙率在30％-50％
也可用不相混的液体代替氦气，在比重瓶中进行测定（苯、 水、异丙醇等），在减压条件下，导入选择液体，称重，则：
• t m •
Vt m 0 m W1 W2
m →样品质量
• W1 →比重瓶+装满介质的质量
• W2 →比重瓶+样品+介质的质量 • 0 →介质的密度
9.4.2孔隙率
粉体的总孔隙率：孔体积（粒子间+粒子内）占总容积的比例（％） 三种孔隙率：
• 若粒子很不均一，小粒子可以填充于大粒子之间，则空隙率可低于26％
• 若粒子含有絮凝剂，粒子间形成桥联，孔隙率会超过48%
The end 谢谢同学们的观看！