粉體就是大量固體粒子的集合體，而且在集合體的粒子間存在著適當的作用力。粉體由一個個固體粒子所組成，它具有固體的許多屬性。與固體的不同點在于在少許外力的作用下呈現出固體所不具備的流動性和變形。各個工業部門對粉體的粒徑要求不同，可以從幾毫米到幾十埃。材料成為粉體時具有以下特征：能控制物性的方向性；即使是固體也具有一定的流動性；在流動極限附近流動性的變化較大；能在固體狀態下混合；離散集合是可逆的；具有塑性，可加工成型；具有化學活性。

粉體技術既屬于傳統原材料的加工，也是現代高技術產業的技術基石，已廣泛應用到建材、機械、能源、塑料、橡膠、礦山、冶金、醫藥、食品、飼料、農藥、化肥、造紙、資源再生、生物工程、環境工程、電子信息、航空航天、交通運輸等幾乎國民經濟發展的各個領域。隨著材料工程、化學工程、信息工程、生物工程、環境工程的相互交融促進，功能粉體材料和粉體技術已成為當今科學技術發展的重要支撐，既有加工業的實用性，又有科學探索的前瞻性的綜合性學科。根據粉體的特性有目的地對生產所用原料進行粉體的制備和粉體性能的調控、處理，是獲得性能優良的材料的前提。

粉體流動性測試

粉體的流動性對粉體的生產工藝、傳輸、儲存、裝填以及不同成分的混合、顆粒、片裝、散裝等等的成型及裝量有著重要的意義。在煤粉、水泥、砂石等領域，粉體流動性得到深入的研究，其應用也非常廣泛，而在一些新型材料中，流動性的研究還很不夠，大部分研究者僅以安息角、休止角、卡爾指數等來評價粉體的流動性，事實上粉體的流動性隨粒子的形狀、大小、含水量、表面狀態、密度、空隙率、生產工藝等因素的不同而有明顯的差異，再加上粉粒之間的內摩擦力、黏附力、靜電力等等的復雜關系，使得粉體流動性無法用單一的物理量來表征，安息角等不能完整的描述散料的流動性能。

事實上，有關粉體流動性的測量在方法上已經有Jenike以粉體力學理論為基礎進行了大量的實驗和深入的理論研究，提出了粉體的連續介質粉體模型，并發展了流動～不流動的判據，創建了一套科學地表示散狀物料流動性能的指標，歸納了一整套表示料倉內粉體流動性的參數和料倉定量設計的方法及理論。有不少學者指出Carr法在實際應用時，數據的重復性和可靠性比Jenike法差，在指導工程應用方面，如進行粉體模型實驗時，Carr法更是無能為力，而Jenike法可以依據相似準數指導料倉模擬，更全面的反映出粉體的流動性能。ASTM據此制定了有關粉體測量的標準，ASTM: D 6128，Standard Test Method for Shear Testing of Bulk Solids Using the Jenike Shear Cell。Jenike剪切法在工業上有很多的應用，但由于其測量控制和數據計算方法（摩爾圓）有些復雜，一直沒有商品化的儀器，直到美國Brookfield公司和英國University of Greenwich 的Wolfson Centre for Bulk Solids Handling Technology合作，根據ASTM D 6128，正式向市場推出最新的粉體流動測試儀PFT（POWDER FLOW TESTER），給各涉及粉體研究的各行業提供了強有力的粉體流動測試工具。PFT按ASTM D6128規定設計，測量原理是驅動一個環形剪切單元的壓縮蓋垂直向下進入粉體樣品內。粉體樣品有確定的體積，且測試前應測量樣品的重量。儀器通過一個校準好的可上下移動負載單元來控制施加到粉體上的壓實應力，然后環形剪切單元在特定速度下旋轉，粉體對抗的扭矩力由校準的扭矩傳感器測得。

通過PFT測量得到的粉體流動特性可以用來表征粉體流動能力。包括以下：

1. 流動函數測試：測量內部強度、流動函數、內部摩擦函數和松裝密度，用來表征粉末流動強度和潛在的拱架/鼠孔結構。

2. 時間固結流動函數測試：測試的參數與流動函數類似，表述的是指定的時間段的靜態儲存情況。

3. 壁面摩擦測試：測量粉體和給定壁面表面的摩擦，測量松裝密度函數，用于評估整體流動料斗半角和重力流動斜槽角。

4. 松裝密度測試：測量粉體的松裝密度曲線。

5．拱架的臨界值，鼠孔的臨界值，各種料斗的半角度計算。

通過測試，可以對粉體的流動性進行定性和定量的測試和判斷，同時對影響粉體流動的因素，包括：顆粒大小、水份含量、溫度、添加劑、容器內壁、時間固結、壓力等因素進行測量和分析，對粉體的配方、結構和強度等進行不同條件的預測，并對設備設計提供相應的設計參數。

作者：斯凱力流體工程 丁曉炯