黏附性和黏着性
第五节
粉体的压缩性
3
第一节 概 述
粉体学（micromeritics）： 是研究粉体的基本性质及其应用的科学。 粉体（powder）： 是无数个固体粒子的集合体。
粒子（particles）：
粉体运动的最小单元。
单个粒子叫一级粒子
聚集粒子叫二级粒子4
第一节 概 述
粉：<100μm的粒子叫
比 容 粉体单位质量（1g）所占体积 ν=V/W ρ=W/V ε=(V-Vt)/V e=（V-Vt）/Vt g=Vt/V=1-ε 堆 密 度 粉体单位体积（cm3）的质量 空 隙 率 粉体的堆体积中空隙所占体积比 空 隙 比 空隙体积与粉体真体积之比 充 填 率 粉体的真体积与松体积之比 配 位 数 一个粒子周围相邻的其他粒子个数
振动流动 压缩流动 流化态流动
休止角、流出速度 压缩度 休止角
第三节 性质 二、流动性与充填性
（一）粉体的流动性
休止角指在重力场中，粉料堆积体的自由表面处于平衡 的极限状态时自由表面与水平面之间的角度。
流动性表示法 休止角
注入法
重力=摩擦力
tanα=H/R θ ≤30°：流动性好； θ ≤40°：满足生产需求；
第六章 粉体学基础
学习目标
掌握 粉体与粉体学概念，粉体性质对固体 制剂工艺和质量的影响 熟悉 粉体的性质（粒径与粒度分布、比表 面积、密度、空隙率、流动性、吸湿性与润 湿性） 了解 粉体的其他性质（充填性、压缩性、 黏附性与凝聚性
内 容
第一节
第二节
概述
粉体的基本性质
第三节
第四节
粉体的性质
＞3 mm
3mm～100 m 100～0.1 m 100-10 m 10-1 m 1-0.1 m ＜0.1 m
7
第一节 概 述
“第四物态”- 粒子的集合体
以片剂的压片过程为例说明粉体的性质：
颗粒流入冲模—流动性（液体的性质） 由颗粒压制成片—压缩性（气体的性质） 压成片后片子的弹性变形（塑性变形）—抗变形 能力（固体的性质）
1/ 2
nd 3 /
/ S w
n
1/ 3
21
第二节 基本性质
（四）粒子径的测定方法
表 12-3 粒度测定方法与适用范围
测 定 方 法 光学显微镜 电子显微镜 筛 分 法 沉 降 法
粒子径（μ m） 0.5~ 0.001~ 40~ 0.5~200
测 定 方 法 库尔特计数法 气体透过法 氮气吸附法 激光散色法
含水量：
粘结力↑，→干燥； 过于干躁则引起粉尘飞扬； 加入助流剂的影响：填入粒子凹面形成光滑表面， ↓阻力；少量，滑石粉/微粉硅胶
第三节 性质 二、流动性与充填性
1 海藻酸钠 2西黄蓍胶 3小麦淀粉 4玉米淀粉
5马铃薯淀粉
含水量对粉末粘结力的影响
第三节 性质 二、流动性与充填性
（二）粉体的充填性 1、充填性表示法
（二）润湿性
完全不润湿
不能润湿
能润湿
完全润湿
接触角θ预测固体润湿情况
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（三）接触角的测定方法
1. 将粉体压缩成平面，水平放置后滴上液滴
19
第二节 基本性质
20
第二节 基本性质
（三）平均粒子径（D50）
名 称 1. 2. 3. 几何平均径 调和平均径 公 式 算术平均径 中位径（在累积分布图中累积值正好为 50%所 nd / n
n1 n2 nn 1/ n ( d1 d2 d n )
对应的粒子径），是最常用的平均径。
第三节 性质 一、密度与孔隙率
（一）粉体的密度 2、粉体密度的测定 真密度与颗粒密度
液浸法：真体积
压力比较法：真体积
松密度与振实密度
量筒法：堆体积
第三节 性质 一、密度与孔隙率
（二）粉体的空隙率 孔隙率：指粉体层中孔隙所占有的比率。
间 V间 V ＝ V Vg V b 1 g
n / (n / d )
4. 众数径 5. 中位径 6. 长度平均径 7. 面积平均径 8. 重量平均径 9. 平均面积径 10.平均体积径 11. 比表面积径
频数最多的粒子直径 累积中间值（ D50）
nd / nd
2
nd
3
/
4
nd
/
2
nd
nd
3
nd 2 /
n
“粉”，流动性差； 粒：>100μm的粒子叫 “粒” ，流动性较好。
5
志愿者服用不同粒径的非那西丁混悬液后， 体内血药浓度图
问题：为什么颗粒越小，其血药浓度越大？
第一节 概 述
粉体微粒大小的分类
颗粒名称 粒径
块状颗粒broken particles
粒状颗粒granular particles 粉末 powder 粗粉granular powder 细粉 fine powder 超细粉ultra fine powder 纳米粒nanoparticle
（一）粉体的流动性
流动性表示法 压缩度
最松密度
f 0 C 100(%) f
最紧密度
• C≤20% 流动性较好； • C为40％-50％流动性差；
轻敲法
第三节 性质 二、流动性与充填性
影响粉体流动性的因素及改善方法
粒子大小：大颗粒↓摩擦力、附着性和聚集性； 粒子形态及表面粗糙度：光滑↓摩擦力； 密度：重力流动式密度大利于流动；
第二节 基本性质
（二）粒度分布(particle size distribution)
表示不同粒度粒子群的分布情况。
频率分布：各个粒径的粒子群在总粒子群中所占
的百分数（微分型）。
累积分布：小于或大于某粒径的粒子群在总粒子 群中所占的百分数（积分型）。 基准：质量基准(工业)、个数基准、面积基准
粗细筛孔直径的算术或几何平均值；
粒度分布
算数平均值= ½(a+b)
几何学平均值= (ab) ½
17
工业用标准筛常用“目”数表示筛号，即以每一 英寸（25.4mm）长度上的筛孔数目表示 每英寸有100个孔的筛号标记为100目筛，能通过 100目筛的粉末称100目粉 使用钢丝工业筛时，粉末粒径为170μm；使用锦 纶丝工业筛时，粉末粒径为150μm。
(2) 定方向径——某定方向直线长度。
Feret径：定方向接线径
Martin径：定方向等分径
Krummbein径：定方向最大径
12
第二节 基本性质
1、几何学粒子径
(3) 圆相当径
面积相当径(Heywood径) 周长相当径（DL）
Heywood径DH 投影面积圆相当径
13
第二节 基本性质
1、几何学粒子径
(4) 球相当径
体积相当径（DV） 表面积相当径（DS） 比表面积相当径（DSV）
等体积球
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第二节 基本性质
体积相当径
与粒子体积相同的球体直径； 库尔特计数法：1～600 m。
测定原理： 粒子通过细孔时， 粒子体积排除孔内电解 质而电阻发生改变； 利用电阻与粒子体 积成正比的关系将电信 号换算成直径。
பைடு நூலகம்
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（一）吸湿性
1.疏水性药物吸湿平衡曲线
无CHR 混合物的吸湿性 具有加和性
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（二）润湿性 润湿(wetting)：是固体界面由固-气界面变为 固-液界面的现象，即液体在固体表面上的 粘附现象。
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
排出法
倾斜角法
第三节 性质 二、流动性与充填性
70 60
休 止 角
50 40 30 0 200 400 600 800
粒径/μm
第三节 性质 二、流动性与充填性
（一）粉体的流动性
流动性表示法
流出速度
全部物料流出漏斗所需的时间。
100m玻璃球
第三节 性质 二、流动性与充填性
粒子径(μ m) 1~600 1~100 0.03~1 0.0001~
22
第二节 基本性质
二、粒子形状
形状指数（shape index）
球形度 圆形度 形状系数（shape factor） 体积形状系数 表面积形状系数 比表面积形状系数
第二节 基本性质
三、粒子的比表面积
松密度与空隙率反映粉体的充填状态
第三节 性质 二、流动性与充填性
（二）粉体的充填性
2、颗粒的排列模型
棱面格子 方立格子 表 12-9 等大球粒子的规则充填形式的一些参数 斜方格子 充填名称 空隙率 (%) 接触点数 排列号码 47.64 6 a 立方格子形充填 39.54 8 b d 斜方格子形充填 斜方格子 四面契格子 10 棱面格子 e 30.19 四面契格子形充填 25.95 12 c f 棱面格子形充填
比表面积（specific surface area）单位重量或 单位体积微粉所具有的表面积。 体积比表面积 单位体积粉体的表面积
s d 2 n 6 Sv 3 v d d n 6
S：总表面积； v：体积 d：比表面积平均径 n：粒子个数
重量比表面积 单位重量粉体的表面积
s d 2 n 6 Sw 3 w d n d 6
川北方程
最终体积减少度
第三节 性质 三、吸湿性与润湿性
（一）吸湿性
指固体表面吸附水分的现象。
P>Pw P P<Pw
P=Pw
