粉体常识
2020-03-01 16:23:25 来源：范文大全收藏下载本文
一、引言
粉碎是粉体技术中比较古老的一项，它从各种粮食饲料的粉碎设备普及应用，发展到适应原料多样化和设备大型化以及大型设备节能化的历程，现在逐渐将目标瞄向超细粉碎和通过粉碎来改变原料的特性。超细粉碎技术因现代高技术新材料产业的崛起而发展，反过来又促进相关高技术新材料产业的更大进步，以至在全球范围内，自20世纪80年代初以来各种超细粉体原料的需求量呈快速增长。据统计，我国在90年代末之前，非金属矿物超细粉体产品还不足5万t吨，到2000年已超过100万t。且粉体加工技术应用从单纯的非金属矿物逐渐扩展到冶金、化工、建材、矿业、轻工、食品、医药、机械、农业等部门，贯穿了几乎国民经济的各方面！超细化仅仅是粉体加工技术之一，超细粉体原料的应用领域远没有拓展，有很多空白的领域需要去开发，在相关领域的应用将形成新的技术创新点。
根据聚集状态的不同，物质可分为稳态、非稳态、亚稳态三类。稳态：通常块状物质是稳定。
非稳态：粒度在2nm左右的颗粒是不稳定的，在高倍电镜下观察其结构是处于不停的变化。
亚稳态：粒度在微米级左右的粉末都处于亚稳态。
二、超细粉体的特性
粉体作为固体物料的特殊形式，广泛存在于自然界、工业生产和人们的生活中。宏观上的粉体在微观上都是由数个细小的颗粒组成的，颗粒微细化和功能化的量变过程促成了粉体宏观特性的质变，为粉体材料和相关产品带来许多新性能： 1）比表面积大（因粒度较小） 表面能也增加，具有较好的分散性和吸附性能。
2）活性好 随着粒度的变小，粒子的表面原子数成倍增加，使其具有较强的表面活性和催化性，可起补强作用，参与反应速度可明显加快，具有良好化学反应性。
3）熔点低 物质的粒径越小，其熔点就越低。
4）磁性强 超细粉体的体积比强磁性物质的磁畴还小，这种粒子已成为一个永久磁体，具有较大的矫顽力。
5）光吸收性和热导性好 大多数超细粉体在低温或超低温下几乎没有热阻，这在超低温工程研究上具有重要意义。
三、超细粉体的应用 超细粉不仅本身是一种功能材料，而且为新的功能材料的复合展现了广阔的应用前景，广泛应用于许多高新技术领域。
1）智能微尘 从肉眼观察和传统思维来看，一粒尘埃可能是最微不足道的，但不久的将来，我们身边的某一粒沙子有可能就是“智能微尘”，它的大小、外观与沙粒没有多少区别，里面却安装有探测器、传感器、处理器、电池、存储、发射器等一系列功能模块，是一部功能齐全的综合电子侦察系统。它是具有一定智能却又微小如尘的武器。它集当今电子信息、机械、材料、能源、精确自动控制等尖端技术之精华，其体态微小，动如蝇飞蛇爬，静似沙石残粒，隐蔽性极强。它功能齐全而成本低廉，将在军事上得到广泛应用。在和平时期可混杂在各种物品内轻易带入它国，由间谍情报人员或其他人员将它带入党、政、军要害部门、大型兵器和新型武器实验场等，以实时掌握党、政、军重要决策，部队调动。在战时，它可以用飞机、导弹、大炮等进行大量布设，使敌军每辆坦克，每门炮火，甚至每个士兵身上都可能粘有智能尘，将行动置于乙方的掌握之中。对某些地下指挥所等，可遥控智能微型爬行器——电子蟑螂，其内部活动必将一目了然。目前美国防部已着手进行此类产品的原型测试工作，有些可能已在：“反恐”行动中投入试验性应用。纳米技术既提高攻的能力，又提高防的能力，这就使拥有高技术国家的矛更易攻破技术落后国家的盾，而技术先进国家的盾却难以被技术落后国家的矛所攻破。
2）在消防灭火技术中，常用干粉灭火剂粒度在10~75μm之间，这种粒子弥散性相对较差，比表面积也相对较底。因此，制备在着火空间可以均匀分散、漂浮的超细粉体，保证组份粒子的活力，降低单位空间灭火剂使用量是提高干粉灭火剂能的一种很有效的方法，是干粉灭火剂的一个很好的发展方向。据文献报道，某国公司已研制出粒度在5μm以下的乙碳酸氢钾为基料的超细粉体灭火剂，并做了全淹没灭火实验，其灭火效能是普通干粉灭火剂的6~10倍。这一实验结果表明，当干粉灭火剂的粉体粒度达到一定值时，其灭火效能可大大提高。 3）在中药领域和保健食品中，利用粉体工程的高新技术，对中药材进行了有条件的超细粉碎、包覆和微粒化加工，达到保留有效成分的微粒细化目的，减少中药资源浪费。处理后的中药材具有独特的小尺寸、表面或界面效应等，从而表现出许多优异的药用性能：大大提高了有效成分的溶出速度和利用率，提高药效，服用方便，避免了繁杂的煎煮。包覆技术可以保护药物颗粒表面不易氧化破坏，延长药物的保质时间。
率骨作为钙营养要素的丰富源泉，它还含有蛋白质、脂肪、维生素及其他营养物质。为了更有效地吸收这些营养成分，就需要采取一定的措施，使之更利于人体吸收，超细粉碎技术就是解决吸收问题的有效方法之一。由超细粉碎得骨粉与其他方法生产出的骨粉相比，蛋白质含量明显高于其他几种，而脂肪含量却很低；另一个特点是灰分含量显著提高，这是超细粉碎的优势所在。鲜骨超细粉碎加工技术，克服了传统加工方法的不足，保存了鲜骨中全部的营养：高钙低脂、全营养、全天然、超细微、吸收率高、保鲜期较长，是一种新型全天然补钙保健食品。 4）在无机矿物填料中的应用。一般来说，作为填料使用的粉体越细越好，细度增加有助于粉体在本体中的分散，并充分发挥增量、补强、耐磨等功能。超细粉体颗粒尺寸小，比表面积大，位于表面原子占相当大的比例。极大的表面积使处于表面的原子数越来越多，大大增加了粒子的自身活性。粒子表面活性高的原因在于它缺少近邻配位的表面原子，极不稳定，很容易与其它原子结合。因此，对无机矿物进行超细粉碎能增大它们与橡胶的润湿性、相溶性、稳定性，从而提高无机矿物作为补强填料的补强性能。不同粒径的轻质碳酸钙在橡胶制品中的作用也不同，小于0.2μm的超微细粒具有补强作用，而大于5μm的颗粒没有补强作用，却只起增量作用。
四、超细粉体的国际市场
超细粉碎与非金属矿产品的关系早在“八五”计划中就指出：“开发建材非金属及无机非金属新材料资源的综合利用和产品深加工技术，提高产品质量”。“争取创造出一批深加工的拳头产品（如石墨、滑石、石膏、云母、高岭土等）”。其中超细滑石粉、高纯超细磷片、石墨原料、硅灰石针状粉等，在国外市场上不仅销路好，而且价格高。例如：出口一吨滑石块售价仅50美元，加工成医用或化妆品用的改性滑石粉售价达300美元，增值6倍。出口一吨普通石墨仅450美元，超细加工成酸化石墨卖到2000~3000美元，加工成石墨纸可卖到5000~8000美元，增值10多倍。再如：出口一吨云母渣只有100美元，加工成云母纸可卖到4000美元，增值40倍，加工成云母板可卖到40000美元，增值400倍。 许多工业矿物填料，粒度越细，它赋予产品的性能越好，因此各国都非常重视非金属矿的超细粉碎和研制新型的超细粉碎设备。
粉体颗粒大小称颗粒粒度。由于颗粒形状很复杂，通常有筛分粒度、沉降粒度、等效体积粒度、等效表面积粒度等几种表示方法。筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以1英寸（25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，因而称之为“目数”。目前在国内外尚未有统一的粉体粒度技术标准，各个企业都有自己的粒度指标定义和表示方法。在不同国家、不同行业的筛网规格有不同的标准，因此“目”的含义也难以统一。
目前国际上比较流行用等效体积颗粒的计算直径来表示粒径，以μm或mm为单位。
下表为我国通常使用的筛网目数与粒径（μm）对照表。
目数(mesh) 微米(μm)
2.5 7925 12 1397 60 246 325 47 3 5880 14 1165 65 220 425 33 4 4599 16 991 80 198 500 25 5 3962 20 833 100 165 625 20 6 3327 24 701 110 150 800 15 7 2797 27 589 180 83 1250 10 8 2362 32 495 200 74 2500 5 9 1981 35 417 250 61 6250 2 10 1651 40 350 270 53 12500 1
目数”是丝网的规格单位，是指 1 英寸（25.4毫米）的长度上，有多少个孔目。而毫米就是一个简单的长度单位。
如果说 1 毫米上有几个孔目，这样说的话，长度单位太小，这个行业的人也听不懂，还要去换算，没有实际意义。
由于丝网制作有相应的技术标准，不同大小的目数的丝网有规定的金属丝的直径，所以简单的说出不同目数的丝网，每一个孔不算金属丝的实际毫米数，不是行业内的人，是说不出来的。
100目等于150毫米
200目等于75毫米
300目等于53毫米
颗粒目数的定义：
所谓目数，是指物料的粒度或粗细度，一般定义是指在1英寸*1英寸的面积内有多少个网孔数，即筛网的网孔数，物料能通过该网孔即定义为多少目数：如200目，就是该物料能通过1英寸*1英寸内有200个网孔的筛网。以此类推，目数越大，说明物料粒度越细，目数越小，说明物料粒度越大。
筛孔尺寸与标准目数对应：
筛孔尺寸：4.75mm 标准目数： 4目
筛孔尺寸：4.00mm 标准目数： 5目
筛孔尺寸：3.35mm 标准目数： 6目
筛孔尺寸：2.80mm 标准目数： 7目
筛孔尺寸：2.36mm 标准目数： 8目
筛孔尺寸：2.00mm 标准目数：10目
筛孔尺寸：1.70mm 标准目数：12目
筛孔尺寸：1.40mm 标准目数：14目
筛孔尺寸：1.18mm 标准目数：16目
筛孔尺寸：1.00mm 标准目数：18目
筛孔尺寸：0.850mm标准目数：20目
筛孔尺寸：0.710mm标准目数：25目
筛孔尺寸：0.600mm标准目数：30目
筛孔尺寸：0.500mm标准目数：35目
筛孔尺寸：0.425mm标准目数：40目
筛孔尺寸：0.355mm标准目数：45目
筛孔尺寸：0.300mm标准目数：50目
筛孔尺寸：0.250mm标准目数：60目
筛孔尺寸：0.212mm标准目数：70目 筛孔尺寸：0.180mm标准目数：80目
筛孔尺寸：0.150mm标准目数：100目
筛孔尺寸：0.125mm标准目数：120目
筛孔尺寸：0.106mm标准目数：140目
筛孔尺寸：0.090mm标准目数：170目
筛孔尺寸：0.0750mm标准目数：200目
筛孔尺寸：0.0630mm标准目数：230目
筛孔尺寸：0.0530mm标准目数：270目
筛孔尺寸：0.0450mm标准目数：325目
1英寸=25.42mm 。
25.42mm面积内筛孔（单孔）尺寸4.00mm，通过筛孔的砂粒标准目数就是5目。
目数跟筛号是一个东西，两个原理一样，但一个是英制，一个是公制。破碎过筛，在紫砂工艺的变革中，也是起着关重要的作用！颗粒的甄别，通过肉眼是可以正常区分的，紫砂的目数自起源至如今，大致基本锁定在：20----120目的范围，过粗过细具会对紫砂的工艺步骤，造成影响。粗颗粒与细颗粒的接触表面积相比，越粗接触面积越小，相反则越大，尤其是在烧成中的显示出的反应差别也是非常大的！
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