当前课程知识点:材料学概论 > 第6讲 粉体及纳米材料 > 6.1 粉体材料的性能 > 6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
那么下边我们讲
粉体的特性及其测定
粉体材料跟固体材料是不一样的
它是由小颗粒所组成的
一个集合体
那么我们粉体的特性及测定
是什么
我们如何认识粉体
我们如何评价粉体
因为粉体
它跟固体材料是不一样的
如果是从微观上看
它是一个一个的颗粒
但是那个粉体
又是在集体发生作用
我们用粉体
不是用的单个的颗粒
而是用的集体
因此这里边
我们要认识粉体
粉体的性质
好多是跟块体材料是不一样的
所以首先遇到的第一个问题
就是如何测量它的粒径
我们首先要认识单个颗粒
它的大小
量它的尺寸 身高
先要量它的尺寸 大小
量大小就会出问题
因为粉体
很少见到归归整整的
要么球形的要么立方形的
这很少找到
它都是不规则的
形状都是不规则的
那么我们怎么测量它
怎么比较它的大小
这不就是问题
我们举两个例子
一个是球形的
一个是立方体形的
一个球形的 立方体形的
球形的直径是100微米
立方体的边长是80微米
如果按体积来讲
球形的大
如果按表面积来讲
球形的小
即使它是100它是80
体积来讲球是大的
表面积来讲球是小的
那比较方面不同
得到不同的结论
到底是按体积比
还是按边长来比
这就出现问题了
为了解决测量
颗粒大小的问题
什么问题
第一个问题是
没有一个规则的
不规则的
第二个
按不同的测量方法
会得出不同的结论来
为了解决这个问题
我们往往用
不是直接的办法来测量
不是用直接的办法来测量
往往是用间接的办法来测量
怎么叫间接的方法
我们通过几何学的量
动力学的物理量
光与粒子的相互作用量
换算成为相同值的
球形粒子的直径
我把它换算
经过换算
我换算完了以后
我按照球形来考虑
用换算
那么怎么换算
这就有不同的方法了
不同的方法了
有的是长条状的
有的是片状的
有的是三角状的
等等这些情况非常不一样
但是我们要把它进行换算
那怎么换算
一个是按照显微镜的测量
就是比方说
测量粒子直径测定的概念图
给了这三种不同的方式
第一个是用显微镜测量
那么显微镜测量
是按照投影的面积相同
来用显微镜测量
那么就有的就测出来的
片状的
肯定是投影面积就变大了
是不是
如果是在这个方向测量
投影面积就小了
这是一个方法
第二个
按粒子的移动速度来进行测量
移动速度来测量
那显然移动速度
往往跟它的质量有关系
跟它受到什么
受到的粘滞力有关系
最终的沉积速度相同的
跟谁相同
跟一个球形的相同
我等价的
第三是跟光相互作用
拿激光照它
或者是什么光照它
它会产生散射图案
根据散射图案的面积
根据散射图案的其他的
几何参数
我还是等价为球
这样来进行测量
测出来的
粒子直径都是相对的
都是相对的
我们尽可能真实的反映
那个粒子的直径的特征
但是都是相对的
就比方说
粒子直径的测定范围
不同粒径它有最佳的测量方式
不同粒径有最佳的测量方式
比方说光学显微镜
是在10到100微米之间
电子显微镜
是10纳米到10微米之间
重力沉降
是在大直径的范围之内
因为重力沉降
到一定程度它沉降不下去了
包括离心沉降
光散射 折光 光子相互作用等等
这些都是不一样的
比方说
粒径测定方法
最少有这三种
有这三种粒径方法
一种叫做Feret粒径
它是什么
是一定方向夹持粒子的
两条平行线间的距离
一定方向
我方向取定了
我就拿个两个平板夹着它
夹着它 我看它的夹距是多少
这是一个测量方法
第二个是Martin粒径
按照投影面积
我把它投影
投影完了以后
面积二等分
二等分的边界线的长度
那么第三个
定方向最大的
最大的粒径
我规定一定方向
方向都是相同的
我看它的最大的长度等等这些
那么看这几种方式
测出来的粒径
显然都不会一样
所以测量直径
一定把方法给出来
给出来以后
便于人家参考
再常用的方法就是
粉体粒径分布
用分布来表示
用分布表示
就有一个向上分布向下分布
向上分布是从小积累到大
向下分布是从大积累到小
那么这样做
实际上在图当中
有频度分布
是按照微分来算的
向上分布向下分布
是按积分来算的
那么微分算
我做直方图
不同直径它有多少
不同直径有多少
不同直径有多少
那么我按微分分布
就搞出个分布曲线来
也可以按积分分布不一样
这是代表性的(积)
还有一种方法
我按照圆形度来 长短度
什么叫圆形度
圆形度就是说
二维投影
我按什么
具有相同面积的一个圆
投影是个面积
按相同直径周长一个圆
我也是投影
投影完了以后
我有一定的面积
我有一定的面积看看有多大
跟它面积相同的一个圆
或者跟它周长一样的圆
我得到两个投影圆
这两个一比叫做圆形度
如果等于1就是圆的
如果是大于1
偏离1
偏离圆时就小于1
等等这些
还有一个长短度
也是我做投影
投影完了以后
有个长轴有个短轴
我看长短度
长短度等于1
当然就是正好是接近球形了
如果是长短度非常大
要么是片状的
要么是线状的
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准
-1.1 材料的定义和分类,选择材料的标准--作业
-1.2 材料的作用
--1.2.7 “制造材料者制造技术”,材料可以“以不变应万变”
-1.2 材料的作用--作业
-1.3 材料科学与工程四面体
-1.3 材料科学与工程四面体--作业
-1.4 材料与创新
--1.4.2 “9.11事件”世贸大厦垮塌和“3.11大地震”福岛核事故都涉 及材料
-1.4 材料与创新--作业
-本讲作业--作业
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布
--2.1.3 原子的核外电子排布(1)——量子数和电子轨道
--2.1.4 原子的核外电子排布(2)——电子排布的三个准则
-2.1 元素在周期表中的位置决定于其核外电子排布--作业
-2.2 元素周期表反映元素的规律性
--2.2.1 核外电子排布的应用(1)——碳的sp3、sp2、sp杂化
--2.2.2 核外电子排布的应用(2)——四面体键的奇妙之处
--2.2.3 核外电子排布的应用(3)——电子授受及元素氧化数变化
--2.2.4 核外电子排布的应用(4)——过渡族元素和难熔金属
-2.2 元素周期表反映元素的规律性--作业
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素
-2.3 过渡族元素、稀土元素和镧系元素--作业
-本讲作业--作业
-3.1 材料性能与组织结构的关系
-3.1 材料性能与组织结构的关系--作业
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体
-3.2 从轨道能级到能带——绝缘体、导体和半导体--作业
-本讲作业--作业
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢
-4.1 高炉炼铁和转炉炼钢--作业
-4.2 金属材料的组织结构
-4.2 金属材料的组织结构--作业
-4.3 铸锭及其组织
-4.3 铸锭及其组织--作业
-本讲作业--作业
-5.1 金属材料的加工
-5.1 金属材料的加工--作业
-5.2 钢材的热处理
--5.2.4 钢的淬火(quenching)(1)——加热和急冷的选择
--5.2.5 钢的淬火(quenching)(2)——增加淬透性和防止淬火开裂
-5.2 钢材的热处理--作业
-5.3 钢的强化机制
--5.3.6 合金钢(2)——高速钢、不锈钢、弹簧钢和轴承钢
-5.3 钢的强化机制--作业
-本讲作业--作业
-6.1 粉体材料的性能
--6.1.1 粉体及其特殊性能(1)——小粒径和高比表面积
--6.1.2 粉体及其特殊性能(2)——易流动性和高分散性
--6.1.3 粉体及其特殊性能(3)——低熔点和高化学活性
--6.1.4 粉体的特性及测定(1)——粒径和粒径分布的测定
--6.1.5 粉体的特性及测定(2)——密度及比表面积的测定
--6.1.6 粉体的特性及测定(3)——折射率和附着力的测定
-6.1 粉体材料的性能--作业
-6.2 粉体的加工与处理
-6.2 粉体的加工与处理--作业
-6.3 粉体的应用
--6.3.3 粉体精细化技术——粒度精细化及粒子形状的改善
-6.3 粉体的应用--作业
-6.4 纳米材料
-6.4 纳米材料--作业
-本讲作业--作业
-7.1 陶瓷材料的定义和分类
-7.1 陶瓷材料的定义和分类--作业
-7.2 坯体成型
--7.2.2 陶瓷成型工艺(1)——旋转制坯成型和注浆成型
--7.2.3 陶瓷成型工艺(2)——干压成型、热压注成型和等静压成型
--7.2.4 陶瓷成型工艺(3)——挤压成型、注射成型和流延成型
-7.2 坯体成型--作业
-7.3 陶瓷烧结
-7.3 陶瓷烧结--作业
-7.4 陶瓷材料的结构
-7.4 陶瓷材料的结构--作业
-7.5 结构陶瓷
--7.5.1 结构陶瓷及应用(1)——Al2O3和Zr02
--7.5.2 结构陶瓷及应用(2)——TiO2、BeO和AlN
-7.5 结构陶瓷--作业
-7.6 功能陶瓷
--7.6.4 功能陶瓷及应用(3)——微波器件、传感器和超声波马达
-7.6 功能陶瓷--作业
-本讲练习--作业
-8.1 玻璃的发展简史
-8.2 玻璃的定义和特征
-8.3 玻璃的加工
-8.1-8.3 小节练习--作业
-8.4 建筑及高铁用玻璃
--8.4 建筑及高铁用玻璃--作业
-8.5 高技术玻璃
-8.5 高技术玻璃--作业
-本讲练习--作业
-9.1 何谓高分子和聚合物
-9.1 何谓高分子和聚合物--作业
-9.2 聚合物的合成
-9.2 聚合物的合成--作业
-9.3 从结构层次看聚合物
-9.3 从结构层次看聚合物--作业
-本讲练习--作业
-10.1 高分子材料性能与加工
--10.1.8 聚合物的成形加工及设备(1)——压缩模塑和传递模塑
--10.1.9 聚合物的成形加工及设备(2)——挤出成型和射出成型
--10.1.10 聚合物的成形加工及设备(3)——塑料薄膜和纤维丝制造
-10.1 高分子材料性能与加工--作业
-10.2 胶粘剂和涂料
-10.2 胶粘剂和涂料--作业
-本讲练习--作业
-11.1 复合材料的定义和分类
-11.1 复合材料的定义和分类--作业
-11.2 增强材料和基体材料
-11.2 增强材料和基体材料--作业
-11.3 复合材料的应用
-11.4 天然复合材料
-11.5 生物材料
-11.3-11.5 节练习--作业
-本讲练习--作业
-12.1 磁性的来源
--12.1.2 过渡金属元素3d壳层的电子结构与其磁性的关系
-12.1 磁性的来源--作业
-12.2 磁性材料的分类
-12.2 磁性材料的分类--作业
-12.3 磁畴和磁滞回线
-12.3 磁畴和磁滞回线--作业
-12.4 软磁材料与硬磁材料
-12.4 软磁材料与硬磁材料--作业
-本讲练习--作业
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件
-13.1 薄膜的定义和薄膜形成的必要条件--作业
-13.2 薄膜制备——PVD法
-13.2 薄膜制备——PVD法--作业
-13.3 薄膜制备——CVD法
-13.3 薄膜制备——CVD法--作业
-13.4 薄膜的加工
--13.4.2 反应离子刻蚀(RIE)和反应离子束刻蚀(RIBE)
-13.4 薄膜的加工--作业
-13.5 薄膜材料的应用
-13.5 薄膜材料的应用--作业
-本讲作业--作业