粉體空隙是指粉體中顆粒與顆粒之間的空隙以及顆粒內(nèi)的空隙,?？障堵适侵敢欢糠垠w的總空隙占粉體堆積體積的比例,。空隙率反映粉體的堆積性能,，直接影響粉體的包裝,、貯存、輸送,、應(yīng)用等方面,。本文通過測量粒度、真密度,、振實(shí)密度和松裝密度,，計(jì)算出不同粉體的空隙率，在展示空隙率測試方法的同時(shí),，也提供了一種探索粒度與空隙率之間關(guān)系的方法,。

空隙率的測試方法

粉體的空隙率是空隙體積V_空與堆積體積V的比值，其是反應(yīng)粉體宏觀特性的重要參數(shù),。當(dāng)粉體處于自然堆積狀態(tài)下,，堆積體積就是粉體的自然堆積體積，即松裝體積V_松,；當(dāng)粉體處于振實(shí)的狀態(tài)下,，堆積體積就是粉體的振實(shí)后的體積，即振實(shí)體積V_振,。通常情況下,，在松裝和振實(shí)狀態(tài)下，粉體顆粒與顆粒之間的空隙率差異較大,；振實(shí)狀態(tài)顆粒之間的密實(shí)度增加,，空隙較小。我們需要區(qū)別對待不同堆積狀態(tài)下粉體的空隙率,。

目前,，粉末的空隙體積是無法直接測量的。我們可通過測量粉體的松裝密度,、振實(shí)密度和真密度來表征粉體的空隙率,。根據(jù)以下公式分別計(jì)算出粉體的松裝堆積空隙率ε_松和振實(shí)堆積空隙率ε_振。

其中,，V_T為顆粒的總體積,，ρ_真為粉體的真密度。

粒度對粉體空隙率的影響

那么,，粒度及其分布與空隙率之間有什么關(guān)系呢,？

我們用了5種不同粒度的粉體，使用百特激光粒度儀Bettersize2600分別測出樣品的粒度及其分布,，如表1所示,。我們使用百特BetterPyc 380真密度儀、BT-312振實(shí)密度儀和BT-101松裝密度儀,，分別測試五個(gè)樣品的真密度,、振實(shí)密度和松裝密度，結(jié)果如表1所示,。從表1中可知,，五個(gè)樣品的真密度幾乎沒有變化，振實(shí)密度和松裝密度隨著粒度的增大而增大,。圖1為五種樣品空隙率和特征粒徑D50的關(guān)系圖,，其說明空隙率隨著粒徑的增大而減小。

表1. 多種玻璃珠樣品的粒徑和空隙率

圖 1. 樣品空隙率和D50的關(guān)系圖

結(jié)論

在本實(shí)驗(yàn)中,，玻璃珠粉體的粒度越細(xì),，空隙率越大；粒度越大,，空隙率越小,。由于空隙率還與顆粒形貌、水分,、振動(dòng)以及顆粒上的孔隙等眾多因素有關(guān),，因此粒度和空隙率之間沒有定量的比例關(guān)系。要準(zhǔn)確地得到一種粉體的空隙率,，方法就是直接測量,。丹東百特為廣大用戶提供了完整的粉體空隙率測試方案。

本文作者：百特國際應(yīng)用工程師 劉朋飛