淺析顆粒的幾何特性

　　顆粒的幾何特征主要包括顆粒大小(尺寸)、形狀、比表面積和密度等，其中，尺寸的大小是顆粒最重要的幾何特征參數。表征顆粒幾何尺寸的主要參數是粒徑(粒度)和粒度分布值。粒徑是以單顆粒為對象，表示單顆粒的幾何尺寸的大小，粒度分布是顆粒群為對象，表示所有顆粒大小的總體概念。
 

　　顆粒的形狀可為球形、立方形、薄片形、纖維狀、絮狀、盤狀、鏈條狀以及不規則狀等，形狀的形成與顆粒材料的結構和產生顆粒時的過程有關，如破碎、燃燒、凝結和蒸發等過程所形成的形狀就各不相同。
 

　　顆粒的比表面積定義為單位體積物體的表面積Sν=S/V，其中S為顆粒的總表面積，V為顆粒的體積。對于表面的球形顆粒，比表面積越大，意味著顆粒的粒度越小。對于多孔表面顆粒，粒徑較大時，也可能有較大的比表面積。顆粒的比表面積在化學反應等過程中很重要，其直接影響到化學反應和吸附的速度和效率。
 

　　顆粒的密度分為表觀密度和堆積密度(容積密度)。表觀密度定義為顆粒的質量與表觀體積之比。表觀體積是指顆粒體積+顆粒的閉口孔隙體積，即顆粒排開水的體積。堆積密度是顆粒材料在規定裝填條件下單位體積的質量。對于同種物質，顆粒大小相同情況下，實心顆粒的堆積密度大于多孔顆粒的堆積密度，因為兩者占用的空間體積相同，但是質量不同。堆積密度主要強調某種物質占用的空間體積。堆積密度與表觀密度不同在于加入了顆粒間的間隙，該間隙與顆粒的形狀、大小等因素有關。