粉末的衍生特性
全球有一半的工厂会处理干粉材料。每种粉末都有其独特的性质，这些性质会影响其最终的质量。除了其固有的特性外，粉末的行为还会受到其与环境相互作用的影响，尤其是与大气之间的相互作用。粉末的密度和流动性也会受到其处理方式的影响（如包装特性、静电荷、表面形态等）。粒径
颗粒大小不仅指粉末的形状，还包括其粒径分布。粒径分布会影响到粉末的许多其他特性，如密度、流动性、溶解性等。区分两种类型的质量/密度是非常重要的——
- 颗粒或粉末中许多颗粒的质量除以它们所占据的总体积，这个值被称为堆积密度（bulk density）。
- 物质的质量与其体积之比称为密度，也称为质量密度。
粉末的密度
粉末的堆积密度指的是颗粒的数量以及颗粒之间的空隙。其测量单位是千克每立方米（kg/m³）或磅每立方英尺（lb/ft³）。在工业生产过程中，密度至关重要，因为它决定了设备和容器的尺寸（如料斗、筒仓、散装袋、麻袋等）。如果密度较高，根据体积计算出的运输成本将会降低。同时，密度还会影响粉末的一些非常有益的特性，比如其吸水性（即粉末与水分结合的能力）。
粉末流动
在任何处理、卸载、运输、储存、计量，甚至混合之前，粉末的有效流动性都是一个必须考虑的关键因素。如果粉末的流动性不佳，可能会形成结块，从而损坏某些设备。粉末的吸湿性
吸湿性粉末容易从空气中吸收或吸附水分。如果粉末的吸湿性比例低于10%，则不被视为吸湿性粉末。乳糖粉、氯化钙、山梨醇、小苏打和氧化镁都属于吸湿性粉末。在生产过程中，如果形成团聚体，这些团聚体可能会堵塞输送设备，从而导致粉末流动受阻。在这种情况下，需要在生产线上游安装除湿设备，以减少空气中的湿度对粉末流动的影响。
粉末的溶解度
粉末的溶解度是通过将其溶解在另一种物质中以形成均匀混合物来测定的，这一溶解度会影响到某些工业过程，特别是在这些过程中粉末需要被引入到水相中。许多因素会影响粉末的溶解度，包括粘度、空气温度、颗粒大小等。
粉末的润湿性
粉末在不受干扰的情况下通过空气/水接触所需的时间，就是该粉末的润湿性。换句话说，粉末的润湿性与其吸水能力有关。通常使用液固接触角来描述固体（如粉末）与液体之间的润湿情况。对于特定的液固组合，压力、温度和湿度等多种参数都会影响润湿过程。粉末颗粒的大小、密度、空气的存在以及其他因素都可能影响其润湿性。
当这种粉末被用作生产原料时，这一特性至关重要。在即饮饮料行业尤为重要。
粉末的分散性
粉末在搅拌后溶解于水的容易程度被称为“分散性”。粉末的分散性受多种因素影响，包括颗粒大小、出料口空气温度、蛋白质含量等。快餐和新生儿营养品等行业正在寻找具有高分散性的粉末用于他们的产品中。孔隙率
如果一种物质内部存在微观孔洞或空隙，那么它就被认为是多孔的。这些孔洞可以是颗粒之间的缝隙，也可以是微观结构中颗粒之间被包裹的空气囊。当这种物质吸收液体或湿气时，其多孔性会促进腐蚀现象的发生。例如，固体花岗岩的多孔性通常低于0.01%，而泥炭和粘土的多孔性则要高得多。如果需要以百分比来表示多孔性，可以将其乘以100。“空隙率”（void fraction）是“孔隙度”（porosity）的另一种说法。
孔隙率可以分为两类——
- 表面孔隙度是一种发生在金属表面的孔隙结构，肉眼可见。
- 次表面孔隙度是一种存在于金属内部的孔隙结构，通常需要通过专门的检测方法才能发现。
同样地，孔隙会导致应用于结构铸件的装饰性涂层的质量下降，并成为涂层失效的根源，包括表面凹陷、斑点或腐蚀等问题。这些缺陷中的任何一种最终都可能使铸件无法正常使用。浸渍是一种经济高效且长期的解决方案，可以解决由于铸件孔隙性问题而可能引发的各种问题。
包装方案
“孔隙率”这一术语已经得到了广泛认可，它用于描述粉末中存在多少空气间隙。孔隙率通常以百分比表示，指的是粉末总体积中空隙所占的百分比。该数值通过数学公式与粉末的堆积密度（ρb）相关联。
其中 ρ 表示粉末的实际密度。
当大小相同的球体以规则的方式排列时，其孔隙率可以从立方体排列的46%变化到菱形排列的26%。图表展示了这两种极端情况。这种理想状态下的孔隙率并不受粒子大小的影响。然而，在实际操作中，球体的排列方式并不总是均匀的。最疏松的结构是通过立方体排列形成的，即当前一层球体直接放置在上面四层球体的正上方。
菱形堆积（Rhombohedral packing）是通过在球体周围形成图中虚线所示的层结构来实现的，这种堆积方式被认为是最接近理想状态的（即最符合物理规律的堆积方式）。
尽管如此，这些粗粒、等直径且粒径范围较小的颗粒的孔隙率非常一致，大约在37%到40%之间。例如，铅弹的孔隙率与细粒级砂的孔隙率相同。由于在粗颗粒之间的间隙中可以填充一些细颗粒，因此孔隙率会降低。而细粉末则没有这种效应。由于细粉末具有更好的凝聚力，随着颗粒变细，其孔隙率会增加，而且粒径分布对此没有影响。
由于颗粒形状不再呈球形，开放式包装和桥接现象变得更加普遍，这会导致任何不规则排列的材料的孔隙率增加。例如，碎云母这种孔隙率约为90%的片状物质，其包装效果较好。如果颗粒表面粗糙，孔隙率也会进一步上升。
在粉末填充过程中，可能会出现“随机堆积”现象，其孔隙率会受到填充速度和搅拌程度的影晌。如果填充速度较慢，每个颗粒都有足够的时间在填充过程中找到稳定的位置，从而形成紧密堆积的结构：孔隙率较低，颗粒间的空隙较小，并且颗粒之间会有较多的相互作用。而当填充速度过快时，颗粒来不及稳定排列，相互碰撞形成桥接结构，导致孔隙率增加。振动会阻碍这种“随机堆积”现象的发生，同时也会影响桥接的形成。因此，在需要形成致密粉末床的情况下，通常会采用这种填充方式。
在边境进行包装与在散装粉末中进行包装是不同的。通常，在边境包装时，颗粒会处于一个较为松散的状态，这种状态可能跨越多个颗粒层。当颗粒被压缩成紧密的体积时，这一点尤为重要。如果颗粒较大，那么松散的包装区域和较低的堆积密度就会较大，随着颗粒尺寸的增加，填充该空间的材料重量会减少。对于更细小的粉末来说情况则相反：随着颗粒尺寸的减小，填充相同体积所需的粉末重量也会减少。因此，对于特定的颗粒尺寸而言，小体积的包装所能容纳的量是有限的。颗粒被压缩的空间大小决定了这一点。
体积庞大与密度较高
粉末的堆积密度是指其质量与体积的比值，这一体积包括了颗粒间的空隙体积。因此，堆积密度既取决于粉末颗粒本身的密度，也取决于颗粒在粉末床中的空间排列方式以及其中的空隙。由于测量使用的是以毫升（mL）为单位体积的圆柱体，所以堆积密度通常以克每毫升（1 g/mL = 1 g/cm³ = 1000 kg/m³）来表示。粉末的堆积特性会受到其生产过程、处理方式、储存条件以及搬运方式的影响。颗粒可以通过不同的方式进行包装，从而获得不同的堆积密度。因此，粉末的“未利用堆积密度”（untapped bulk density）和“已利用堆积密度”（tapped bulk density）是需要区分的两个概念。为了测定粉末的未利用堆积密度，可以采用以下方法： - 方法1：使用量筒测量已知质量的粉末样品所占的体积； - 方法2：使用量杯测量已知体积的粉末的质量（该粉末是通过流量计进入量杯的）； - 方法3：将已知体积的粉末直接倒入测量容器中，然后测量其质量。
即使粉末床中的微小扰动也可能导致堆积密度的变化，尤其是对于具有粘性的粉末而言。在这种情况下，未充分利用的堆积密度往往难以准确测量且重复性较差。因此，在报告结果时，明确说明测定方法是非常重要的。
流动特性
粉末可以是自由流动的，也可能相互粘连（“粘性”）。粉末的流动性问题是导致许多常见生产问题的原因，包括：- 粉末通过重型机械（如料斗）进行转移。
- 粉末内部存在过多的夹带空气、粉末流动不均匀、出现结块现象或层状结构。
- 粉末流动不均匀会增加颗粒与模具壁之间的摩擦，导致润滑问题，并在粉末输送过程中增加粉尘污染的风险。
混合粉末过程中存在不均匀性（分离）的问题
用于评估粉末流动性的测试
1- Carr的压缩性指数
将已知体积的粉末放入一个带刻度的玻璃圆筒中，然后反复轻敲圆筒一段时间。轻敲结束后，测量粉末的体积。
**敲击密度（Tapped Density）** = **倾注或堆积密度（Poured or Bulk Density）× 100** / **敲击密度** = **Carr指数（百分比）**
堆积密度定义为重量除以堆积体积。
重量 / 实际体积 = 搅拌后密度
用于评估粉末流动性的测试
流动描述的压缩率百分比
流程非常出色，效果在5到15之间（表示效果非常好）。
优秀；16-18岁（通常指年龄范围）
好的，19-21
“bad 22-35”这个表述在制药行业中可能指的是某种产品或过程的质量指标处于“不合格”或“异常”的状态，其中“22-35”具体代表什么需要根据上下文来确定。例如，它可能是某个测试参数的数值范围，超出规定的合格标准（Out-of-Specification, OOS）。在制药质量管理体系中，这样的数据通常会被记录下来，并触发相应的纠正与预防措施（Corrective and Preventive Action, CAPA）流程，以确保产品质量符合要求。
非常糟糕；质量极差（评分36-40分）。
40这个数字真的很糟糕。
在1.25到1.5之间添加润滑剂通常可以改善流动性。当润滑剂含量达到1.5或更高时，表示流动性较差（相当于Carr值为33%）。一些粘性较大、流动性较差的粉末（例如片状粉末）的颗粒间摩擦力较小。而润滑剂含量低于1.25时，表示流动性良好（相当于Carr值为20%）。
振实密度 / 倾注密度或堆积密度 = Hausner 比值
颗粒间的摩擦与豪斯纳比（Hausner ratio）存在关联。
用于确定粉末流动性的测试包括：豪斯纳比（Hausner ratio）测试。当豪斯纳比大于1.5时，添加更多的润滑剂（glidant）效果甚微。