粉體定義及分類

粉體通常是指由大量的固體顆粒及顆粒間的空隙所構成的一種分散體系，顆粒粒度一般小于1000μm。工程上常把在常態下以較細的粉粒狀態存在的物料稱為粉體物料，簡稱粉體。

粉體可按其成因、制備方法、顆粒分散狀態、顆粒大小、化學組成、晶體結構、用途等進行分類。Geldart，Molerus等人按照不同的分類標準對粉體顆粒進行了分類。其中Geldart的分類標準應用較為廣泛。

Geldart從流化特性出發，根據其與顆粒粒度和密度的關系提出將顆粒分為ABCD四類。

A組顆粒：尺寸較小，通常為幾十微米，具有很好的流態化特征，氣泡尺寸較小，氣-固接觸效率高；

B組顆粒：尺寸較大，通常為幾百微米，氣固尺寸接觸效率低，顆粒不易循環；

C組顆粒：尺寸小，通常<20um。由于顆粒間的作用力遠大于顆粒的重力，顆粒表現為一定的團聚性而不易流態化；

D組顆粒：尺寸大或密度高的顆粒，如谷物、鉛粒等。

影響粉體流動性的因素

粉體之所以流動，其本質是粉體中粒子受力的不平衡，對粒子受力分析可知，粒子的作用力有重力、顆粒間的黏附力、摩擦力、靜電力等，對粉體流動影響最大的是重力和顆粒間的黏附力。

具體到相關參數，則包括顆粒的種類、平均粒度、粒度分布、濕含量、顆粒形狀、比表面積、密度、存儲時間和顆粒間相互作用等。

1、粉體粒度與粒度分布

粉體粒度是指其顆粒大小在空間范圍所占據的線性尺寸，粒度分布是指若干個大小順序排列的一定范圍內顆粒量占顆粒群總量的百分數，主要通過簡單的表格、圖形或函數的形式給出。

激光粒度儀是一種常用的粒度及粒度分布測試儀，粒度分析儀通常把D(3，2)，D(4，3)以及D(50)的數值一起參考，D(3，2)和D(4，3)的值越接近，說明樣品顆粒的形狀越規則，粒度分布越集中。

2、粉體濕含量

當含有少量水分時，水分被吸附顆粒表面，以表面吸附水的形式存在，對粉體的流動性影響不大。水分繼續增加，在顆粒吸附水的周圍形成水膜，顆粒間發生相對移動的阻力變大，導致粉體的流動性下降。當水分增加到超過最大分子結合水時，水分含量越多其流動性指數越低，粉體流動性越差。

3、顆粒形態

顆粒的形態包括顆粒三維形狀和顆粒表面形態，三維形狀主要通過諸如球形度等形狀因數來表示，顆粒表面形態主要采用進行直觀觀察。粒徑大小相等，形狀不同的粉末其流動性也不同。顯而易見，球形粒子相互間的接觸面積最小，其流動性最好。針片狀的粒子表面有大量的平面接觸點，以及不規則粒子間的剪切力，故流動性差。

4、粉體間相互作用

粉體間的摩擦性質和內聚性質對粉體的流動性同樣有著很大的影響。粒度和形態不同的粉體，其內聚性和摩擦性對粉體流動性的影響程度是不同的。

當粉體粒度較大時，粉體流動性主要取決于粉體的形貌，因體積力遠大于粉粒間的內聚力，表面粗糙的粉體顆粒或是形態不均勻的粉體顆粒的流動性都較差。

當粉體顆粒很小，粉體的流動性主要取決于粉體顆粒間的內聚力，此時的體積力遠小于顆粒間的內聚力。