顆粒球形度檢測技術的研究

任中京

濟南大學顆粒測試研究所  山東濟南 250022

摘要:本文中介紹了一種通過沉降和激光杜度分析數據對比分析碩杜球型度的方法, 給出了一個應用實例, 并做了簡明的原理分析。

關健詞: 球形度; 順粒形狀; 粒度分析; 測量; 激光

顆粒球型度是顆粒基本參數之一。球形度的大小直接影響了顆粒的流動性和堆積性能。目前球形度的檢測主要靠顯微鏡。此法的主要缺點是檢測速度慢, 而且屬于二維檢測。很難區分圓片狀顆粒的球形度和球體有何差別。因此發展新的球形度檢測方法很有必要。

1、原理

1.1 定義

此前，顆粒球型度定義為顆粒的周長等效直徑與顆粒面積等效直徑之比。次定義實際限于二維描述，成為圓形度更為恰當。他不能準確的表征三維顆粒的形狀特征。三維顆粒的球形度可定義為顆粒的表面積等效直徑與顆粒的體積等效直徑之比。

Q=d_s/d_v

式中d_s表示顆粒的表面積等效直徑，顆粒的表面積為S，則S=πd²_s

測試方法與數據分析根據公式(5)，只要測得顆粒群的沉降粒徑和激光衍射粒徑，就可計算其球形度。進一步任何一種顆粒粒徑分布的測定方法，均可以得到一系列特征粒徑如d。(i= 0,1, 2  …10)將對應的顆粒特征粒徑代人(5)式，即可得到該顆粒群的球形度的分布函數。該函數可以細致描述該顆粒群的球形度是如何隨顆粒粒徑的大小變化的。圖1給出了一組顆粒的粒度分布累計曲線，橫坐標為粒徑序號。從圖1可見沉降粒度儀測得結果比激光粒度儀偏小。說明該顆粒群肯定不是球形。

表l是根據圖1的數據計算的特征粒徑與及根據公式(5)計算的球形度。

圖2描述了該顆粒的球形度隨顆粒大小的分布曲線。橫坐標d₁₀代表d₂₀余類推。從圖表可以看出該樣品顆粒球形度隨粒度變化不大。球形度在1.4 至1.7之間。

3 小結

本文在理論上導出了顆粒三維球形度的表達式。作者采用沉降法與激光衍射法粒度測試結果中對應特征粒徑比較的方法測定顆粒球形度。創造性地解決了顆粒球形度準確測量的問題, 具有概念清晰、簡便實用的特點。具有推廣價值。

參考文獻

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