物理药剂学第五章剂型的物态特性.ppt

第五章第五章第五章第五章 剂型的物态特性剂型的物态特性剂型的物态特性剂型的物态特性1 概概 述述粉粉体体(powder)：无无数数个个固固体体粒粒子子集集合合体体的的总总称称，粒粒子子是是粉粉体体运运动动的的最最小小单单元元。通通常常所所说说的的“粉粉”(100m)都都属属于于粉粉体体的范畴。的范畴。粉粉体体学学(micromeritics)：研研究究粉粉体体的的基基本本性性质质及其应用的科学。及其应用的科学。单单元元粒粒子子：单单体体粒粒子子(一一级级粒粒子子，primary particle)、聚聚结结粒粒子子(二二级级粒粒子子，second particle)。固体粉碎成固体粉碎成粒子群粒子群之后具有如下性质：之后具有如下性质：(1)具有与具有与液体液体类似的流动性；类似的流动性；(2)具有与具有与气体气体类似的压缩性；类似的压缩性；(3)具有具有固体固体的抗变形能力。的抗变形能力。第四种物态第四种物态粉体学研究领域粉体学研究领域粉粒的力学现象粉粒的力学现象粉粒的物理现象粉粒的物理现象粉粒的化学现象粉粒的化学现象固体微粉化的方法：固体微粉化的方法：粉碎器械粉碎法（流能磨、球磨机、胶体磨、粉碎器械粉碎法（流能磨、球磨机、胶体磨、微化器）、控制结晶法微化器）、控制结晶法（微晶结晶法）（微晶结晶法）、溶剂、溶剂转换法、固体分散法、微粒分散法转换法、固体分散法、微粒分散法粉体学在药剂学中的应用粉体学在药剂学中的应用1.对对制剂工艺制剂工艺的影响的影响 混混合合均均匀匀度度、分分剂剂量量准准确确性性、充充填填性性、可可压压性性(密密度度、流流动动性性、充充填填性性、压压缩缩成成形形性性、黏黏附附性性、凝凝聚聚性性、粒粒子大小形状等子大小形状等)。2.对对制剂有效性制剂有效性的影响的影响 制剂的崩解、药物的溶解和吸收制剂的崩解、药物的溶解和吸收(粒度、润湿性粒度、润湿性)3.对对制剂稳定性制剂稳定性的影响的影响 混混悬悬剂剂及及固固体体制制剂剂的的稳稳定定性性(粒粒度度、润润湿湿性性、密密度度、吸吸湿性湿性)4.对对制剂安全性制剂安全性的影响的影响 粒子大小需符合制剂应用的安全要求粒子大小需符合制剂应用的安全要求2 粉体粒子的性质粉体粒子的性质一、粒子径与粒度分布一、粒子径与粒度分布粒子的大小粒子的大小是决定粉体的其他性质的是决定粉体的其他性质的最基本的最基本的性质性质。对于一个不规则粒子，其粒子径的测定方法不对于一个不规则粒子，其粒子径的测定方法不同，其物理意义不同，测定值也不同。同，其物理意义不同，测定值也不同。（一）粒子径的表示方法（一）粒子径的表示方法1.几几何何学学粒粒子子径径(geometric diameter)：根根据据几何学尺寸定义的粒子径，见图几何学尺寸定义的粒子径，见图13-2。测定方法：测定方法：显微镜法、库尔特记数法等显微镜法、库尔特记数法等(1)三轴径三轴径(2)定方向径定方向径(投影径投影径)Feret径径(Green径径)；Krummbein径；径；Martin径径(3)投影面积圆相当径（投影面积圆相当径（Heywood径）径）2.球相当径（1）等体积（球）相当径（2）等表面积（球）相当径（3）等比表面积相当径（4）沉降速度相当径（3）等等 比比 表表 面面 积积 等等 价价 径径(equivalent specific surface diameter)：与与欲欲测测粒粒子子具具有有等等比比表表面面积积的的球球的的直直径径，记记作作Dsv。平平均均径，不能求粒度分布径，不能求粒度分布。(透过法、吸附法透过法、吸附法)SW比比表表面面积积；粒粒子子的的密密度度；粒粒子子的的比比表表面面积积形形状状系系数数，球球体体时时=6，其其他他开开关关时时一一般般情情况况下下=6.58。（4）沉降速度相当径）沉降速度相当径粒径相当于在液相中具有粒径相当于在液相中具有相同沉降速度的球相同沉降速度的球形颗粒形颗粒的直径的直径(settling velocity diameter,Stocks diameter)。(13-1)P、l被测粒子与液相的密度；被测粒子与液相的密度；液相的粘度；液相的粘度；h等速沉降距离；等速沉降距离；t沉降时间。沉降时间。3.筛分径筛分径(sieving diameter)又又称称细细孔孔通通过过相相当当径径。DA(-a+b)，算算术术或或几何平均径。几何平均径。（二）粒度分布二）粒度分布 粒度分布粒度分布(particle size distribution)：表示表示不同粒径的粒子群在粉体中所分布的情况，反不同粒径的粒子群在粉体中所分布的情况，反映粒子大小的均匀程度。粒子群的粒度分布可映粒子大小的均匀程度。粒子群的粒度分布可用简单的表格、绘图和函数等形式表示。用简单的表格、绘图和函数等形式表示。1频率分布与累积分布频率分布与累积分布频率分布频率分布(frequency size distribution)：表表示与示与各个粒径各个粒径相对应的粒子在全粒子群中所占相对应的粒子在全粒子群中所占的百分数的百分数(微分型微分型)。累积分布累积分布(cumulative size distribution)：表表示小于示小于(pass)或大于或大于(on)某粒径的粒子在全粒某粒径的粒子在全粒子群中所占的百分数子群中所占的百分数(积分型积分型)。百分数的基准：百分数的基准：个数基准个数基准、质量基准质量基准、面积基、面积基准、体积基准、长度基准等准、体积基准、长度基准等筛筛分分法法测测定定累累积积分分布布时时，以以筛筛下下粒粒径径累累计计的的分分布布叫叫筛筛下下分分布布(undersize distribution)；以以筛筛上上粒粒径径累累积积的的分分布布叫叫筛筛上上分分布布(oversize distribution)。筛筛上上累累积积分分布布函函数数F(x)和和筛筛下下累累积积分分布布函函数数R(x)与频率分布函数与频率分布函数f(x)之间的之间的关系式关系式如下：如下：(13-4)(13-5)(13-6)（三）平均粒子径（三）平均粒子径为为了了求求出出由由不不同同粒粒径径组组成成的的粒粒子子群群的的平平均均粒粒径径，首首先先求求出出前前面面所所述述具具有有代代表表性性的的粒粒径径，然然后后求求其平均值。其平均值。中中位位径径(Median diameter)：中中值值径径，在在累累积积分分布布中中累累积积值值正正好好为为50%所所对对应应的的粒粒子子径径，D50，制药行业中，制药行业中最常用的平均径。最常用的平均径。（四）粒子径的测定方法（四）粒子径的测定方法1显微镜法显微镜法(microscopic method)投影像，几何学粒径，个数、面积基准粒度分布投影像，几何学粒径，个数、面积基准粒度分布 2库尔特计数法库尔特计数法(coulter counter method)电阻与粒子的体积成正比，电阻与粒子的体积成正比，等体积球相当径等体积球相当径，个数、体，个数、体积基准粒度分布积基准粒度分布(混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物混悬剂、乳剂、脂质体、粉末药物)3沉降法沉降法(sedimentation method)100m，Andreasen吸管法，重量基准吸管法，重量基准 有效径有效径的测定法还有的测定法还有离心法离心法、比浊法比浊法、沉降天平法沉降天平法、光光扫描快速粒度测定法扫描快速粒度测定法等等4比表面积法比表面积法(specific surface area method)45m，重量基准。，重量基准。筛分原理：筛分原理：利用筛孔将粉体机械阻挡的分级方法利用筛孔将粉体机械阻挡的分级方法(粗粗细细)。筛号与筛孔尺寸：筛号与筛孔尺寸：目目在筛面的在筛面的25.4 mm(1英寸英寸)长度长度上开有的孔数。筛绳直径不同，筛孔大小不同上开有的孔数。筛绳直径不同，筛孔大小不同(m)。各国的标准筛号及筛孔尺寸有所不同，各国的标准筛号及筛孔尺寸有所不同，中国药典中国药典在在R40/3系列规定了系列规定了药筛的九个筛号药筛的九个筛号。(表表13-5、6)测定方法测定方法粒子径粒子径(m)测定方法测定方法粒子径粒子径(m)光学显微镜光学显微镜0.5库尔特计数法库尔特计数法1600电子显微镜电子显微镜0.01气体透过法气体透过法1100筛分法筛分法45氮气吸附法氮气吸附法0.031沉降法沉降法0.5100表表 13-4 粒径的测定方法与适用范围粒径的测定方法与适用范围二、粒子形态二、粒子形态粒子的形状：粒子的形状：系指一个粒子的轮廓或表面上各点所构系指一个粒子的轮廓或表面上各点所构成的图像。成的图像。形形状状描描述述语语：球球形形(spherical)、立立方方形形(cubical)、片片状状(platy)、柱柱状状(prismoidal)、鳞鳞状状(flaky)、粒粒状状(granular)、棒棒状状(rodlike)、针针状状(needle-like)、块块状状(blocky)、纤维状、纤维状(fibrous)、海绵状、海绵状(sponge)等等为为了了用用数数学学方方式式定定量量地地描描述述粒粒子子的的几几何何形形状状，习习惯惯上上将将粒粒子子的的各各种种无无因因次次组组合合称称为为形形状状指指数数(shape index)，将将立立体体几几何何各各变变量量的的关关系系定定义义为为形形状状系系数数(shape factor)。（一）形状指数（一）形状指数 1球球形形度度(degree of sphericility)：亦亦称称真球度，表示粒子接近真球度，表示粒子接近球体球体的程度。的程度。(13-8)Dv粒子的球相当径粒子的球相当径(Dv=(6V/)1/3)；S粒子的实际体表面积。粒子的实际体表面积。(13-9)2圆形度圆形度(degree of circularity)：表示：表示粒子的投影面接近于粒子的投影面接近于圆圆的程度。的程度。(13-10)DHHeywood 径径(DH=(4A/)1/2)（二）形状系数（二）形状系数 将平均粒径为将平均粒径为D，体积为，体积为Vp，表面积为，表面积为S的粒的粒子的各种形状系数子的各种形状系数(shape factor)表示如下。表示如下。1体积形状系数体积形状系数2表面积形状系数表面积形状系数3比表面积形状系数比表面积形状系数 三、粒子的比表面积三、粒子的比表面积（一）比表面积的表示方法（一）比表面积的表示方法粒粒子子的的比比表表面面积积(specific surface area)的的表表示示方方法法根根据据计计算算基基准准不不同同可可分分为为体体积积比比表表面面积积Sv和和重量比表面积重量比表面积Sw。1.体体积积比比表表面面积积：单单位位体体积积粉粉体体的的表表面面积积，Sv，cm2/cm3。(13-14)2.重重量量比比表表面面积积：单单位位重重量量粉粉体体的的表表面面积积，Sw，cm2/g。(13-15)比表面积的意义比表面积的意义比表面积是表征粉体中比表面积是表征粉体中粒子粗细粒子粗细的一种的一种量度，也是表示量度，也是表示固体吸附能力固体吸附能力的重要参的重要参数。数。可用于计算可用于计算无孔粒子和高度分散粉末无孔粒子和高度分散粉末的的平均粒径平均粒径。比表面积不仅对粉体性质，。比表面积不仅对粉体性质，而且对而且对制剂性质制剂性质和和药理性质药理性质都有重要意都有重要意义。义。（二）比表面积的测定方法（二）比表面积的测定方法直直接接测测定定粉粉体体比比表表面面积积的的常常用用方方法法：气气体体吸吸附法和气体透过法。附法和气体透过法。1.气气体体吸吸附附法法(gas absorption method)：具具有有较较大大比比表表面面积积的的粉粉体体是是气气体体或或液液体体的的良良好好吸吸附附剂剂。在在一一定定温温度度下下1g粉粉体体所所吸吸附附的的气气体体积体体积(cm3)对气体压力绘图对气体压力绘图可得吸附等温线。可得吸附等温线。(13-15)BET公式公式 (13-16)2.气气体体透透过过法法(gas permeability method)：是是气气体体通通过过粉粉体体层层时时，由由于于气气体体透透过过粉粉体体层层的的空空隙隙而而流流动动，所所以以气气体体的的流流动动速速度度与与阻阻力力受受粉粉体体层层的的表表面面积积大大小小(或或粒粒子子大大小小)的的影影响。响。(13-18)气气体体透透过过法法只只能能测测粒粒子子外外部部比比表表面面积积，粒粒子子内内部部空空隙隙的的比比表表面面积积不不能能测测，因因此此不不适适合合用用于于多孔形粒子多孔形粒子的比表面积的测定。的比表面积的测定。比表面积的测定方法比表面积的测定方法还有溶液吸附、浸还有溶液吸附、浸润热、消光、热传导、阳极氧化原理等润热、消光、热传导、阳极氧化原理等方法。方法。3 粉体的密度与空隙率粉体的密度与空隙率一、粉体的密度一、粉体的密度（一）粉体密度的概念（一）粉体密度的概念粉体的密度：粉体的密度：系指系指单位体积单位体积粉体的质量。粉体的质量。粉体的密度粉体的密度根据所指的体积根据所指的体积不同分为不同分为真密度真密度(t=W/Vt)、颗粒密度颗粒密度(g=W/Vg)、松密度松密度(b=W/V，振实密度振实密度bt)三种。三种。tg bt b粉体的密度定义定义：单位体积粉体的质量 密度密度真密度真密度粒密度粒密度堆（松）密度堆（松）密度除去：微粒本身的孔隙、粒子之间的空隙除去：粒子之间的空隙 单位容积微粉的质量。轻质、重质、指堆密度不同轻质、重质、指堆密度不同（二）粉体密度的测定方法（二）粉体密度的测定方法（自学）（自学）1真密度与颗粒密度的测定真密度与颗粒密度的测定(1)液浸法液浸法(1iquid immersion method)(13-19)(2)压力比较法压力比较法除除此此之之外外，还还有有气气体体透透过过法法、重重液液分分离离法法、密度梯度法以及沉降法等。密度梯度法以及沉降法等。2松密度与振实密度的测定松密度与振实密度的测定影响因素：影响因素：测量容器的形状、大小、物料的装测量容器的形状、大小、物料的装填速度及方式填速度及方式最松松密度最松松密度振实密度振实密度最紧松密度最紧松密度最大振实密度最大振实密度二、粉体的空隙率二、粉体的空隙率空空隙隙率率(porosity)：粉粉体体层层中中空空隙隙所所占占有有的的比比率率。分分为为颗颗粒粒内内空空隙隙率率、颗颗粒粒间间空空隙隙率率、总总空空隙隙率率等等。测测定定方方法法有有压压汞汞法法、气气体体吸吸附附法法等等 粉体的空隙率（孔隙率）定义定义：粉体中空隙所占的比率意义意义：粉体的空隙率越大、流动性越好。粉体的空隙率越大、流动性越好。流动性意义流动性意义：散剂的分剂量、胶囊剂的填充、外用散剂的涂布 4 粉体的流动性与充填性粉体的流动性与充填性一、粉体的流动性一、粉体的流动性粉粉体体的的流流动动性性(flowability)与与粒粒子子的的形形状状、大大小小、表表面面状状态态、密密度度、空空隙隙率率等等有有关关，加加上上颗颗粒粒之之间间的的内内摩摩擦擦力力和和粘粘附附力力等等的的复复杂杂关关系系，粉粉体的流动性无法用单一的物性值来表达体的流动性无法用单一的物性值来表达。采采用用与与处处理理过过程程相相适适应应的的方方法法来来测测定定评评价价粉粉体体的流动性。的流动性。表表 13-8 流动形式与其相对应的流动性评价方法流动形式与其相对应的流动性评价方法Table 13-7 The form of flow and the corresponding flowability evaluation method种类种类现象或操作现象或操作流动性的评价方法流动性的评价方法重力流动重力流动瓶或加料斗中的流出瓶或加料斗中的流出,旋转容旋转容器型混合器器型混合器,充填充填流出速度流出速度,壁面摩擦角壁面摩擦角,休止角休止角,流出界限孔径流出界限孔径振动流动振动流动振动加料振动加料,振动筛充填振动筛充填,流出流出休止角休止角,流出速度流出速度,压缩度压缩度,表观表观密度密度压缩流动压缩流动压缩成形压缩成形(压片压片)压缩度压缩度,壁面摩擦角壁面摩擦角,内部摩擦内部摩擦角角流化态流动流化态流动流化床干燥流化床干燥,流化床造粒颗粒流化床造粒颗粒或片剂的空气输送或片剂的空气输送休止角休止角,最小流化速度最小流化速度（一）粉体流动性的评价与测定方法（一）粉体流动性的评价与测定方法1休止角休止角(angle of repose)：重力、摩擦力重力、摩擦力 常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜角法常用的测定方法有注入法、排出法、倾斜角法 休止角休止角，流动性，流动性(30,40)值值得得注注意意的的是是，测测量量方方法法不不同同所所得得数数据据有有所所不不同同，重重现现性性差差，所所以以不不能能把把它它看看做做粉粉体体的的一一个个物理常数物理常数。2流流出出速速度度(flow velocity)：将将物物料料加加入入漏漏斗斗中，用全部物料流出所需的时间来描述。中，用全部物料流出所需的时间来描述。3压压缩缩性性(compressibility)：将将一一定定量量的的粉粉体体轻轻轻轻装装入入量量筒筒后后测测量量最最初初松松体体积积，采采用用轻轻敲敲法法(tapping method)使使粉粉体体处处于于最最紧紧状状态态，测测量量最最终终的的体体积积；计计算算最最松松密密度度0与与最最紧紧密密度度f根根据公式据公式13-23计算压缩度计算压缩度C。(13-22)压压缩缩度度是是粉粉体体流流动动性性的的重重要要指指标标，其其大大小小反反映映粉粉体体的的凝凝聚聚性性、松松软软程程度度。20以以下下时时流流动动性性较较好，压缩度增大时流动性下降，当好，压缩度增大时流动性下降，当C值为值为 4050时粉体很难从容器中自动流时粉体很难从容器中自动流 出。出。（二）粉体流动性的影响因素与改善方法（二）粉体流动性的影响因素与改善方法粘着力、摩擦力、范德华力、静电力粘着力、摩擦力、范德华力、静电力1粒子大小：粒子大小：粒径、制粒，降低粒子间的粒径、制粒，降低粒子间的附着力、凝聚力。附着力、凝聚力。2质点形状及表面粗糙度：质点形状及表面粗糙度：球形、光滑球形、光滑 3吸湿性：含湿量，吸湿性：含湿量，适当干燥适当干燥 4助流剂或润滑剂的影响：助流剂或润滑剂的影响：加入助流剂加入助流剂二、粉体的充填性二、粉体的充填性（一）（一）粉体充填性的表示方法粉体充填性的表示方法充填性是粉体集合体的基本性质充填性是粉体集合体的基本性质。(片剂、胶片剂、胶囊剂的装填过程囊剂的装填过程)（二）（二）颗粒的排列模型颗粒的排列模型（三）（三）充填状态的变化与速度方程充填状态的变化与速度方程表表13-9 充填状态的指标Table 13-8 The index for packing state description松比容松比容Specific volume粉体单位质量粉体单位质量(1g)所占体积所占体积v=V/W松密度松密度Bulk density粉体单位体积粉体单位体积(cm3)的质量的质量=W/V空隙率空隙率porosity粉体的堆体积中空隙所占体积粉体的堆体积中空隙所占体积比比=(V-Vt)/V空隙比空隙比Void ratio空隙体积与粉体真体积之比空隙体积与粉体真体积之比e=(V-Vt)/Vt 充填率充填率Packing fraction粉体的真体积与松体积之比粉体的真体积与松体积之比g=Vt/V=1-配位数配位数Coordination number一个粒子周围相邻的其它粒子一个粒子周围相邻的其它粒子个数个数注：注：W-粉体重量，V-粉体的总体积，Vt-粉体的真体积。容容器器中中轻轻轻轻加加入入粉粉体体后后给给予予振振荡荡或或冲冲击击时时粉粉体体层层的的体体积积减减少少，这这种种粉粉体体体体积积的的减减少少程程度度也也是是粉粉体体的的特特性性之之一，与流动性密切相关。一，与流动性密切相关。川北方程：川北方程：久野方程：久野方程：a最终的体积减少度，越小流动性越好。最终的体积减少度，越小流动性越好。C体积减少度，体积减少度，C=(V0-Vn)/V0。k、b充填速度常数，越大充填速度越大，充填越容易进行。充填速度常数，越大充填速度越大，充填越容易进行。（四）助流剂对充填性的影响助流剂的粒径较小，一般约40m左右与粉体混合时在粒子表面附着，减弱粒子的黏附从而增强流动性，增大充填密度添加量在0.050.1%范围内适宜5 粉体的吸湿性与润湿性粉体的吸湿性与润湿性一、吸湿性一、吸湿性吸湿性吸湿性(moisture absorption)是指固体表面是指固体表面吸附水分的现象。吸附水分的现象。药物的吸湿性与空气状态有关。药物的吸湿性与空气状态有关。平衡水分：平衡水分：当物料表面产生的水蒸气压与空气当物料表面产生的水蒸气压与空气中水蒸气分压相等时，吸湿与干燥达到动态平中水蒸气分压相等时，吸湿与干燥达到动态平衡，此时物料所含水分称衡，此时物料所含水分称。平衡水分与物料的性质及空气状态有关。平衡水分与物料的性质及空气状态有关。吸湿平衡曲线：吸湿平衡曲线：药物在不同湿度下的平衡吸湿药物在不同湿度下的平衡吸湿量对相对湿度作图所得的曲线，称量对相对湿度作图所得的曲线，称。（一）水溶性药物的吸湿性（一）水溶性药物的吸湿性临临界界相相对对湿湿度度(Critical Relative Humidity，CRH)：水水溶溶性性药药物物在在相相对对湿湿度度较较低低的的环环境境下下，几几乎乎不不吸吸湿湿，而而当当相相对对湿湿度度增增大大到到一一定定值值时时，吸吸湿湿量量急急剧剧增增加加，一一般般把把这这个个吸吸湿湿量量开开始始急急剧剧增增加加的的相相对对湿湿度度称称为为，CRH是是水水溶溶性性药药物物的特征参数的特征参数。Elder假假说说：水水溶溶性性药药物物混混合合物物的的CRH约约等等于于各各成成分分CRH的的乘乘积积，而而与与各各成成分分的的量量无无关关。(使用条件：使用条件：各成分间不发生相互作用。各成分间不发生相互作用。)测定测定CRH的意义：的意义：(1)CRH值可作为药物吸湿性指标；值可作为药物吸湿性指标；(2)为生产、贮藏的环境提供参考，环境相对为生产、贮藏的环境提供参考，环境相对湿度应湿度应 药物药物CRH；(3)为选择防湿性辅料提供参考。为选择防湿性辅料提供参考。（二）水不溶性药物的吸湿性（二）水不溶性药物的吸湿性水不溶性药物水不溶性药物的吸湿性随着的吸湿性随着相对湿度变化而缓相对湿度变化而缓慢发生变化慢发生变化，没有临界点没有临界点。由于平衡水分吸附在固体表面，相当于水分的由于平衡水分吸附在固体表面，相当于水分的等温吸附曲线。等温吸附曲线。水不溶性水不溶性药物的药物的混合物的吸湿性混合物的吸湿性具有具有加和性加和性。二、润湿性二、润湿性（一）润湿性（一）润湿性润润湿湿性性(wetting)：是是固固体体界界面面由由固固 气气界界面面变为固变为固 液界面液界面的现象。的现象。粉粉体体的的润润湿湿性性对对片片剂剂、颗颗粒粒剂剂等等固固体体制制剂剂的的崩解性崩解性、溶解性溶解性等具有重要意义。等具有重要意义。接接触触角角(contact angle)：液液滴滴在在固固液液接接触触边边缘缘的的切切线线与与固固体体平平面面间间的的夹夹角角称称(0180)。接触角。接触角(90)润湿性润湿性。Yongs equation：（二）接触角的测定方法（二）接触角的测定方法 1.将粉体压缩成平面，直接测定。将粉体压缩成平面，直接测定。2.在在圆圆筒筒管管中中精精密密充充填填粉粉体体，下下端端用用滤滤纸纸轻轻轻轻堵堵住住后后浸浸入入水水中中测测定定水水在在管管内内粉粉体体层层中中上上升的高度与时间，根据升的高度与时间，根据Washburn式计算。式计算。6 黏附性与凝聚性黏附性与凝聚性在在粉粉体体的的处处理理过过程程中中经经常常发发生生粘粘附附器器壁壁或或形形成成凝聚的现象。凝聚的现象。黏黏附附性性(adhesion)：系系指指不不同同分分子子间间产产生生的的引引力，如粉体的粒子与器壁间的粘附。力，如粉体的粒子与器壁间的粘附。凝凝聚聚性性(cohesion)：又又称称粘粘着着性性，系系指指同同分分子子间间产产生生的的引引力力，如如粒粒子子与与粒粒子子间间发发生生粘粘附附而而形形成聚集体成聚集体(random floc)。产生黏附性与凝聚性的主要原因：产生黏附性与凝聚性的主要原因：(1)在在干燥状态干燥状态下主要由下主要由范德华力范德华力与与静电力静电力发发挥作用；挥作用；(2)润湿状态润湿状态下主要由粒子表面存在的水分形下主要由粒子表面存在的水分形成成液体桥液体桥或由于水分的蒸发而产生的或由于水分的蒸发而产生的固体桥固体桥发发挥作用。挥作用。粒粒度度越越小小的的粉粉体体越越易易发发生生粘粘附附与与凝凝聚聚，因而影响其流动性、充填性。因而影响其流动性、充填性。通通过过制制粒粒增增大大粒粒径径或或加加入入助助流流剂剂等等手手段段是防止粘附、凝聚的有效措施。是防止粘附、凝聚的有效措施。7 粉体的压缩性质粉体的压缩性质一、粉体的压缩特性一、粉体的压缩特性压压缩缩性性(compressibility)：表表示示粉粉体体在在压压力力下下体积减少的能力。体积减少的能力。成成形形性性(compactibility)：表表示示物物料料紧紧密密结结合合成一定形状的能力。成一定形状的能力。固固体体物物料料的的压压缩缩成成形形性性是是一一个个复复杂杂问问题题，机机制制尚尚不不完完全全清清楚楚，目目前前比比较较认认可可的的几几种种说说法法可可概括如下：概括如下：压压缩缩后后粒粒子子间间的的距距离离很很近近，从从而而在在粒粒子子间间产产生范德华力、静电力等引力；生范德华力、静电力等引力；粒粒子子在在受受压压时时产产生生的的塑塑性性变变形形使使粒粒子子间间的的接接触面积增大；触面积增大；粒粒子子受受压压破破碎碎而而产产生生的的新新生生表表面面具具有有较较大大的的表面自由能；表面自由能；粒子在粒子在受压变形时相互嵌合受压变形时相互嵌合而产生的机械结而产生的机械结合力；合力；物料在压缩过程中由于物料在压缩过程中由于摩擦力而产生热摩擦力而产生热，特，特别是别是颗粒间支撑点颗粒间支撑点处局部温度较高，使熔点处局部温度较高，使熔点较低的物料部分地熔融，解除压力后重新固较低的物料部分地熔融，解除压力后重新固化而在粒子间形成化而在粒子间形成“固体桥固体桥”；水溶性成分水溶性成分在在粒子的接触点粒子的接触点处析出结晶而形处析出结晶而形成成“固体桥固体桥”等。等。（一）（一）压缩力与体积的变化压缩力与体积的变化（二）压缩循环图（二）压缩循环图（自学）（自学）1压缩过程中力的分析压缩过程中力的分析 2压缩循环图压缩循环图（三）压缩功与弹性功（三）压缩功与弹性功（自学）（自学）1压缩力与冲位移压缩力与冲位移(压缩曲线压缩曲线)2压缩功压缩功(compressive work)3弹性功弹性功(elastic work)重新排列重新排列弹性变形弹性变形塑性变形或塑性变形或颗粒破碎颗粒破碎固体晶格固体晶格压密过程压密过程弹性变形弹性变形塑性变形或塑性变形或颗粒破碎颗粒破碎弹性恢复弹性恢复残留模残留模壁压力壁压力紧密排列紧密排列压制过程压制过程解除压力解除压力弹性恢复弹性恢复压缩过程所做的功压缩过程所做的功=OAB曲线下面积曲线下面积压缩成形压缩成形/塑性变形所做的功塑性变形所做的功=OAC曲线下面积曲线下面积弹性恢复所做的功弹性恢复所做的功=CAB曲线下面积曲线下面积压缩功压缩功(W)=压缩力压缩力距离距离=二、粉体的压缩方程二、粉体的压缩方程Heckel方程方程 (13-31)式中，P压力；D压缩力为P时粉体层的相对密度；D0最初粉体层相对密度，直线斜率K表示压缩特性的参数。这些压缩特性与粉体的种类、粒度分布、粒子这些压缩特性与粉体的种类、粒度分布、粒子形态、压缩速度等有关。形态、压缩速度等有关。