粉體的科學定義是什麼

粉體的特性包括顆粒物性和顆粒集合體的物性,這兩方面是粉體材料引人注目的重要理由。下面是本站小編給大家整理的粉體的定義簡介,希望能幫到大家!

粉體的科學定義是什麼
  粉體的科學定義概念

固體顆粒的集合體定義爲粉體。表示粉體的詞彙有粒體(granule),粉體(powder),粉粒體(particulatematter),大顆粒的集合體習慣上稱之爲粒體,小顆粒的集合體稱之爲粉體。

粉體是指離散狀態下固體顆粒集合體的形態。但是粉體又具有流體的屬性:沒有具體的形狀,可以流動飛揚等。正是粉體在加工、處理、使用方面表現出獨特的性質和不可思議的現象,儘管在物理學上沒有明確界定,我們認爲“粉體”是物質存在狀態的第4種形態(流體和固體之間的過渡狀態)。這是在認識論層面上從各個領域歸納抽象出粉體和加工過程共性問題的基礎。

粉體是由大量顆粒及顆粒間的空隙所構成的集合體,粉體的構成應該滿足以下3個條件,①微觀的基本單元是小固體顆粒;②宏觀上是大量的顆粒的集合體;③顆粒之間有相互作用。

顆粒是構成粉體的最小單元,工程研究的對象多爲粉體,進一步深入研究的對象則是微觀的顆粒。顆粒微觀尺度和結構的量變,必將帶來粉體宏觀特性的質變。

  粉體工程

將粉體加工技術與相關自然科學的理論應用到具體的粉體加工生產部門中所形成的綜合知識和手段稱之爲粉體工程。粉體技術是解決具體技術問題的思想和技巧,而粉體工程則是以粉體技術爲核心與相關技術組合,形成解決工程化生產問題的專業系統手段。作爲材料類專業的學生,應該掌握這種工程化的`粉體加工技術。

在實施特點上看,粉體工程是基於顆粒與粉體自身性質和過程現象,將系統化的知識和方法運用於工業生產中所採用的粉體應用技術的總稱。以粉體特性爲基礎,掌握粉體現象,對粉體的加工過程實施不同的單元作業。從單元操作的縱向分類來看,粉體工程涵蓋了破碎、粉碎、分級、貯存、充填、輸送、造粒、混合、過濾、沉降、濃縮、集塵、乾燥、溶解、析晶、分散、成形、燒成等。根據各個產業中粉體加工對象的不同,粉體工程學已廣泛應用到建材、機械、能源、塑料、橡膠、礦山、冶金、醫藥、食品、飼料、農藥、化肥、造紙、資源、環保、信息、航空、航天、交通等幾乎國民經濟發展的各個領域。

  粉體的特性

粉體的特性包括顆粒物性和顆粒集合體的物性,這兩方面是粉體材料引人注目的重要理由。

首先,分析一個顆粒微觀尺度量變到宏觀性能質變的例子。

表1表示出具有立方結晶格子的固體(假設原子間距爲2×10-10m時)不斷地被細化時,固體顆粒表面的原子數佔固體顆粒整體原子數的比率。粒徑在20μm顆粒表面的原子數佔整體的比率幾乎可以忽略;但是粒徑小到2nm時,構成顆粒原子的半數在表面上,造成顆粒表面能的增加。這就是超微顆粒具有與通常固體不同物性的原因之一。反應性、吸附性等與表面相關的物理化學性質,隨着粒徑的變小而強化

粒徑細化將使材料表現出奇特的性質:通常金的熔點大約是1060℃,但當把金細化到3nm的程度時,在500℃左右就融化了;鐵強磁性體具有無數個磁疇,但當鐵顆粒細化到磁疇大小時則成爲單磁疇構造,可以用作磁性記錄材料。

固體顆粒細化時表現出的微顆粒物性,作爲材料使用時具有多種優異性能。這種量變到質變的哲學思想,是粉體技術賴以立足的磐石。