粉体是什么 有哪些分类 影响粉体流动性的因素

粉体定义及分类

粉体通常是指由大量的固体颗粒及颗粒间的空隙所构成的一种分散体系，颗粒粒度一般小于1000μm。工程上常把在常态下以较细的粉粒状态存在的物料称为粉体物料，简称粉体。

粉体可按其成因、制备方法、颗粒分散状态、颗粒大小、化学组成、晶体结构、用途等进行分类。Geldart，Molerus等人按照不同的分类标准对粉体颗粒进行了分类。其中Geldart的分类标准应用较为广泛。

Geldart从流化特性出发，根据其与颗粒粒度和密度的关系提出将颗粒分为ABCD四类。

A组颗粒：尺寸较小，通常为几十微米，具有很好的流态化特征，气泡尺寸较小，气-固接触效率高；

B组颗粒：尺寸较大，通常为几百微米，气固尺寸接触效率低，颗粒不易循环；

C组颗粒：尺寸小，通常<20um。由于颗粒间的作用力远大于颗粒的重力，颗粒表现为一定的团聚性而不易流态化；

D组颗粒：尺寸大或密度高的颗粒，如谷物、铅粒等。

影响粉体流动性的因素

粉体之所以流动，其本质是粉体中粒子受力的不平衡，对粒子受力分析可知，粒子的作用力有重力、颗粒间的黏附力、摩擦力、静电力等，对粉体流动影响最大的是重力和颗粒间的黏附力。

具体到相关参数，则包括颗粒的种类、平均粒度、粒度分布、湿含量、颗粒形状、比表面积、密度、存储时间和颗粒间相互作用等。

1、粉体粒度与粒度分布

粉体粒度是指其颗粒大小在空间范围所占据的线性尺寸，粒度分布是指若干个大小顺序排列的一定范围内颗粒量占颗粒群总量的百分数，主要通过简单的表格、图形或函数的形式给出。

激光粒度仪是一种常用的粒度及粒度分布测试仪，粒度分析仪通常把D(3，2)，D(4，3)以及D(50)的数值一起参考，D(3，2)和D(4，3)的值越接近，说明样品颗粒的形状越规则，粒度分布越集中。

2、粉体湿含量

当含有少量水分时，水分被吸附颗粒表面，以表面吸附水的形式存在，对粉体的流动性影响不大。水分继续增加，在颗粒吸附水的周围形成水膜，颗粒间发生相对移动的阻力变大，导致粉体的流动性下降。当水分增加到超过最大分子结合水时，水分含量越多其流动性指数越低，粉体流动性越差。

3、颗粒形态

颗粒的形态包括颗粒三维形状和颗粒表面形态，三维形状主要通过诸如球形度等形状因数来表示，颗粒表面形态主要采用进行直观观察。粒径大小相等，形状不同的粉末其流动性也不同。显而易见，球形粒子相互间的接触面积最小，其流动性最好。针片状的粒子表面有大量的平面接触点，以及不规则粒子间的剪切力，故流动性差。

4、粉体间相互作用

粉体间的摩擦性质和内聚性质对粉体的流动性同样有着很大的影响。粒度和形态不同的粉体，其内聚性和摩擦性对粉体流动性的影响程度是不同的。

当粉体粒度较大时，粉体流动性主要取决于粉体的形貌，因体积力远大于粉粒间的内聚力，表面粗糙的粉体颗粒或是形态不均匀的粉体颗粒的流动性都较差。

当粉体颗粒很小，粉体的流动性主要取决于粉体颗粒间的内聚力，此时的体积力远小于颗粒间的内聚力。