1.1　粉體的基本概念

1.1.1　粉體的尺寸

根據顆粒尺寸的大小，常區分為一般顆粒（particle）、微米顆粒（microparticle）、亞微米顆粒（sub-microparticle）、超微顆粒（ultramicroparticle）、納米顆粒（nano-particle）等。這些術語之間有一定區別，目前正在建立相應的標準進行界定。通常作為粉體學研究的對象，顆粒的尺寸為10^-6～10^-3m；而納米材料研究的對象，顆粒的尺寸是10^-9～10^-7m。

隨著科學技術不斷發展，顆粒的制備技術不斷地從毫米走入微米，從微米走入納米。即使還不知道顆粒微細化的終點到哪里，但確實在不斷逼近分子水平。20世紀90年代初，化學家關注的由60個碳原子組成的32面體的原子群等，一方面是分子簇，另一方面可以看到呈現具有粉體顆粒特性的狀態。可以說人類的操作能力已進入分子和顆粒連續的時代。

廣義上說，顆粒不僅限于固體顆粒，還有液體顆粒、氣體顆粒。如空氣中分散的水滴（霧、云），液體中分散的液滴（乳狀液），液體中分散的氣泡（泡沫），固體中分散的氣孔等都可視為顆粒，它們都是“顆粒學”的研究對象。

從顆粒存在形式上來區分，顆粒有單顆粒和由單顆粒聚集而成的團聚顆粒，單顆粒的性質取決于構成顆粒的原子和分子種類及其結晶或結合狀態，這種結合狀態取決于物質生成的反應條件或生成過程。從化學組成來分，顆粒有同一物質組成的單質顆粒和多種物質組成的多質顆粒。多質顆粒又分為由多個多種單質微顆粒組成的非均質復合顆粒和多種物質固溶在一起的均質復合顆粒。從性能的關聯度來考慮，原子、分子的相互作用決定了單顆粒與單顆粒之間的相互作用，決定了團聚顆粒或復合顆粒的特性；團聚與復合顆粒的集合決定了粉體的宏觀特性，粉體的宏觀特性又會影響其加工處理過程和產品的品質。

如上所述的物質既有像面粉那樣的粉末，也有像大豆那樣的顆粒物。那么，粉體的尺寸有沒有一個尺寸界限呢？有人認為：小于1000μm的顆粒物為粉體，也有人以100μm為界，但到目前為止并沒有形成共識。按照Allen和Heywood等人的觀點：粉體沒有確切的上限尺寸，但其尺寸相對于周圍的空間而言應足夠小。粉體是一個由多尺寸顆粒組成的集合體，只要這個集合體具備了粉體所具有的性質，其尺寸的界限并不重要。所以，盡管沒有確切的上限尺寸，但并不影響人們對其性質的研究。

1.1.2　粉體的形態

粉體既具有固體的性質，也具有液體的性質，有時也具有氣體的性質。對于它的固體性質，因為不管顆粒尺寸多么小，它終究是具有一定體積及一定形狀的固體物質；至于其具有的液體性質，需要具備一定的條件，即粉體和某種流體形成一個兩相體系，此時的兩相流就具有了液體的性質，即這個兩相流雖具有一定的體積，但其形狀卻取決于容器的形狀，譬如自然界中的泥石流。如果這個兩相流中的流體是氣體的話，這個兩相流中的粉體體積相對較小、粉體顆粒尺寸也比較小；或者說粉體彌散于氣體介質中，此時的粉體就具有了氣體性質，即這個兩相流既沒有一定的體積也沒有一定的形狀；而粉體隨風飄蕩，沙塵暴就是非常典型的一例。所以，有人把粉體說成是有別于氣、液、固之外的第四態。由于粉體在形態上的特殊性，使之表現出一些與常規認識不同的奇異特性，如糧倉效應、巴西果效應、加壓膨脹特性、崩塌現象、振動產生規則斑圖現象、小尺寸效應等。

如果構成粉體的所有顆粒的尺寸和形狀均相同，則稱這種粉體為單分散粉體。在自然界中，單分散粉體尤其是超微單分散粉體極為罕見，目前只有用化學人工合成的方法可以制造出近似的單分散粉體。迄今為止，還沒有利用機械的方法制造出單分散粉體的報道。大多數粉體都是由參差不齊的不同大小的顆粒所組成，而且形狀也各異，這種粉體稱為多分散粉體。