粉体样品通常由固体颗粒，颗粒间隙中空气，以及颗粒表面或内部的水所组成。因此，单个颗粒即便与粉体样品中固体颗粒的化学成分完全相同，其微观物理和力学特性也与该宏观粉体集合体不同。例如，粒度仪输出的结果是样品集合的粒径分布，而非某个单个颗粒的粒径；反之，图像仪或电镜观测某单个颗粒同样无法对样品集合中的其它颗粒进行推导。

单个颗粒与粉体（Image from microvisionlabs）

问题

实际不仅包括颗粒的粒径、形貌（圆度）、密度、表面粗糙度（比表面）等个体特性，还有颗粒间复杂的相互作用（如摩擦力、范德华力、电荷效应等）也会对粉体样品的流动性和铺展性等性能造成影响。而利用不同原理对粉体进行检测分析的实验室仪器因其关注点不同而相对片面，得出的结果很可能大相径庭。例如，在休止角测试中关注粉体整体的内聚性和摩擦性能；剪切测试则侧重于颗粒间的内摩擦和屈服强度。不同测试方法在衡量粉体流动性和铺展性上存在巨大差异，甚至相互冲突，这对从事粉体检测分析的实验室人员造成了相当困扰。尤其对于黏性粉体（如活性材料、染料墨水、电子材料、电极浆料、生物医药等）来说，在混合、输送、压制以及存储等诸多环节容易出现因流动性和铺展性问题所导致的团聚、堵塞和浪费。

解题

为找到上述问题的解决方案，现任南京工业大学机械与动力工程学院副教授南文光，利用现有的商业化测量方法，并结合课题组近期发展的测试技术，对微米级气雾化金属粉末的宏观力学性能和其单个颗粒的物理和力学特性进行了综合性表征；还比较了粒度图像分析仪与扫描电镜的测量差异，并利用滑移法测量了颗粒的摩擦系数，利用跌落冲击法测量了颗粒的黏附表面能。另外，他还利用球压痕法、FT4流变仪、Schulze剪切仪、振动密度、静态和动态休止角等方法综合表征了粉体的宏观力学性能。

定于12月26-28日，广东珠海·暨南大学希尔顿花园酒店举办的“2024全国粉体检测与表面修饰技术交流会（第八届）”上，南文光副教授将分享题为“黏性粉体以及其单个颗粒的力学性能综合表征技术研究”的报告，这有利于深入理解粉体物理机制，更好的指导材料开发、制备、质量控制等工作顺利推进，解决工业制造业面临的实际问题。

报告人简介

南文光，毕业于西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室，曾在英国利兹大学Mojtaba Ghadiri院士课题组多次访学并合作至今，现任南京工业大学机械与动力工程学院副教授。长期致力于颗粒多相流动力学和粉体技术以及其工程应用的数值模拟和实验研究，承担国家自然科学基金、国家重点研发子课题等多项国家纵向课题，已在Powder Technology等国际高水平期刊上独立一作/通讯发表论文近30篇，引用次数近千次。

研究方向：颗粒多相流动力学；粉体测量与表征；数值模拟（包括DEM-CFD、Ab initio MD等）；机器/深度学习

珠海粉体检测论坛会务组