特種陶瓷粉體的基本物理性能

一、粉體的粒度與粒度分布

    1．粉體顆粒

    所謂特種陶瓷粉體顆粒(powder particle)，是指在物質(zhì)的本質(zhì)結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變的情況下，分散或細(xì)化而得到的固態(tài)基本顆粒。這種基本顆粒，一般是指沒有堆積、絮聯(lián)等結(jié)構(gòu)的最小單元，即一次顆粒。盡管如此，但一次顆粒由完整的單晶物質(zhì)構(gòu)成的情況還比較少見，很多外形比較規(guī)則的顆粒，常常是以完整單晶體的微晶嵌鑲結(jié)構(gòu)出現(xiàn)；即使是完全由一顆單晶構(gòu)成，也在不同程度上存在一些諸如表面層錯(cuò)等缺陷。如圖1-1-1所示的y-AI：O。超微顆粒，雖是一顆單晶，但通過高分辨率透射電鏡，可清楚看到沿顆粒周邊存在的各層錯(cuò)缺陷。在實(shí)際應(yīng)用的粉體原料中，往往都是在一定程度上團(tuán)聚了的顆粒，即所謂二次顆粒。尤其是特種陶瓷的粉體原料，由于它一般都比較細(xì)微，表面活性也比較大，而更易發(fā)生一次顆粒間的團(tuán)聚。不管何種粉體，顆垃之間的自發(fā)團(tuán)聚是客觀存在的。究其團(tuán)聚的原因，不外乎隊(duì)下五種：

(1)分子間的范德華引力；

(2)顆粒間的靜電引力；

(3)吸附水分的毛細(xì)管力；

(4)顆粒間的磁引力；

(5)顆粒表面不

平滑引起的機(jī)械糾纏力。圖1-1-2是用液相法制得的Ti02微粉在透射電鏡下的形貌像。從蠶中可以見到球狀一次顆粒以及由其團(tuán)聚而成的二次顆霍：所以，對(duì)一次顆粒和二次顆粒必

須加以區(qū)別和認(rèn)識(shí)。通常認(rèn)為：一次顆粒直接與物質(zhì)的本質(zhì)結(jié)構(gòu)相聯(lián)系；二次顆粒則往往作為研究和應(yīng)用工作中的一種對(duì)顆粒的物態(tài)描述指標(biāo)。


 

    2．粉體顆粒的粒度

    粉體顆粒是構(gòu)成粉體的基本單位。由于粉體是具有粒度分布的大量固體顆粒的分散相，因而，不可能用單一的大小來描述。凡構(gòu)成某種粉體的顆粒群，其顆粒的平均大小被定義為該

扮體的粒度(particle size)。

    事實(shí)上，實(shí)際的粉體顆粒，其顆粒形狀、不均勻程度都是千差萬別的。絕大多數(shù)穎粒，并不是所見到的球形，而是條狀、多邊形狀、片狀或各種形狀兼而有之的不規(guī)則體。

這導(dǎo)致產(chǎn)生粒度表示的復(fù)雜性。換句話說，這使得表示顆粒群平均大小的方法多種多樣。

    球狀顆粒的大小可用直徑描述；正方體顆?？捎眠呴L(zhǎng)來表示。但其他不規(guī)則形狀的顆粒琨？所以必須尋求能表示包括上述兩類形狀顆粒在內(nèi)的，任何形狀粒度大小的方法。