[科普中国]-颗粒形状

描述参数

常用的定量描述参数如下：

（1）**形状系数：**指颗粒形状与某种规整形状(如球形)不一致的程度。包括体积形状系数V(V=V/D)，表面形状系数s (s=S/D) 与比表面积形状系数φ(φ=φS/φV)。

其中：D、V和S分别为颗粒的直径、体积与表面积。

（2）**形状指数：**是表征颗粒外形自身特征的参数。主要有三轴径之比，称为均整度；长短径之比，称为长短度；短径与厚度之比，称为扁平度；长短度与扁平度之比，称为郑格(zingg)指数。

（3）**体积充满度：**此外，颗粒外接立方体体积与颗粒体积之比称为体积充满度。颗粒投影面积与最小外接矩形面积之比称为面积充满度。体积与颗粒相等的球的比表面积与颗粒比表面积之比称为真球形度。面积等于颗粒投影面积的圆的直径与颗粒投影图最小外接圆直径之比称为实用球形度。与颗粒投影面积相同的圆的周长与颗粒投影轮廓周长之比称为圆形度。

（4）**粗糙度：**是指颗粒实际表面积和将表面看成光滑时的表面积之比。颗粒的形状对粉料的流动性、充填性等粉料特性有较大影响。1

颗粒类型颗粒形状是指粉末颗粒的外观几何形状。用于描述和区分颗粒形状的概念有颗粒的维数和颗粒的表面轮廓。

一维颗粒实际上是针状或棒状的，这种颗粒的长度比其径向尺寸大很多。有时也用形状比，即圆柱颗粒长度与直径之比描述这种颗粒。在一维颗粒中，根据其表面轮廓可以分成两种不同的类型：表面光滑的和表面粗糙不规则的。

二维颗粒是片状的，其横向尺寸远大于厚度。这种颗粒的表面轮廓通常很不规则。树枝类型是由其树枝状的形状表征的。

多数粉末是三维的，粉末的形状包括等轴状和瘤状。此类型中最简单的一种颗粒是球形的，当然实际颗粒并非那么完美，表面呈圆滑的和不规则状。多孔性颗粒通常是不规则的，并且内部具有大量孔隙。

颗粒的形状会影响粉末的流动性、松装密度、气体透过性、压制性和烧结体强度等。上述描述是用定性的方法，对于粉末颗粒形状的研究目前主要是使用光学显微镜、透射电镜和扫描电镜。2

制备方法通常，用颗式破碎机，对辊破碎机及圆锥破碎机易得到多棱角颖粒，而用球磨机与筒磨机得到的顺粒更接近球形。用化学法或气相沉积法制备的超微颗粒也易接近球形。常见颗粒形状及生产方法如下表。