“颗粒粒径分析方法”汇总大全
颗粒粒径的众多测试方法

颗粒粒径的众多测试⽅法 1)筛分法:筛分法是⼀种最传统的粒度测试⽅法,也是过去最常⽤的⽅法。
它是使颗粒通过不同尺⼨的筛孔来测试粒度的。
筛分法分⼲筛和湿筛两种形式,可以⽤单个筛⼦来控制单⼀粒径颗粒的通过率,也可以⽤多个筛⼦叠加起来同时测量多个粒径颗粒的通过率,并计算出百分数。
筛分法有⼿⼯筛、振动筛、负压筛、全⾃动筛等多种⽅式。
颗粒能否通过筛⼏与颗粒的取向和筛分时间等素因素有关,不同的⾏业有各⾃的筛分⽅法标准。
(2)显微镜法:测量与实际颗粒投进⾯积相同的球形颗粒的直径即等效投影⾯积直径。
包括显微镜、CCD摄像头(或数码像机)、图形采集卡、计算机等部分组成。
它的基本⼯作原理是将显微镜放⼤后的颗粒图像通过CCD摄像头和图形采集卡传输到计算机中,由计算机对这些图像进⾏边缘识别等处理,计算出每个颗粒的投影⾯积,根据等效投影⾯积原理得出每个颗粒的粒径,再统计出所设定的粒径区间的颗粒的数量,就可以得到粒度分布了。
由于这种⽅法单次所测到的颗粒个数较少,对同⼀个样品可以通过更换视场的⽅法进⾏多次测量来提⾼测试结果的真实性。
除了进⾏粒度测试之外,它还常⽤来观察和测试颗粒的形貌 (3)刮板:把样品刮到⼀个平板的表⾯上,观察粗糙度,以此来评价样品的粒度是否合格。
此法是涂料⾏业采⽤的⼀种⽅法。
(3)沉降法:依据颗粒的沉降速度作等效对⽐,所测的粒径为等效沉速径,即⽤与被测颗粒具有相同沉降速度的同质球形颗粒的直径来代表实际颗粒的⼤⼩。
有简单的沉降瓶法和按此原理设计的粒度仪。
例如⼀种纳⽶颗粒粒度分析仪采⽤的是差⽰沉淀法进⾏颗粒粒度的测量和分析。
样品被注⼊到⾼速旋转的液体中,然后在离⼼⼒的作⽤下,样品被快速沉淀并通过检测头被检测并拾取。
因为⼤⼩不同的颗粒到达检测头的时间不同,因此通过记录颗粒到达检测头的时间,就可以知道颗粒的⼤⼩, (4)电阻法:电阻法⼜叫库尔特法,是由美国⼀个叫库尔特的⼈发明的⼀种粒度测试⽅法。
这种⽅法是根据颗粒在通过⼀个⼩微孔的瞬间,占据了⼩微孔中的部分空间⽽排开了⼩微孔中的导电液体,使⼩微孔两端的电阻发⽣变化的原理测试粒度分布的。
建筑土工---土的颗粒分析

建筑土工---土的颗粒分析土的颗粒分析是建筑土工领域中非常重要的一项工作。
它主要用于评价土质的性质,包括土的组成、粒度、密度、压缩性等等。
通过土的颗粒分析,可以确定土体的力学特性,并为工程设计提供必要的数据支持。
土的颗粒分析需要通过实验室测试来进行,主要涉及到以下几种方法:一、筛分法筛分法是最常用的土的颗粒分析方法。
这种方法就是将土样通过有序的一系列筛网,根据筛孔大小将土颗粒分为不同的粒径级别。
在此过程中,还需要对每个级别的质量进行称量,以便计算出土样的颗粒粒径分布。
筛分法主要有两种方法:振动筛分法和叠筛法。
振动筛分法适用于较细的土颗粒(直径小于2mm),而叠筛法适用于较粗的土颗粒(直径大于2mm)。
筛分法的优点是简单易行,可以得到准确的土颗粒分布结果,但其缺点也很明显,就是时间和人力成本较高。
二、沉降法沉降法也称为重液分析法,是一种比较精确的土颗粒分析方法。
这种方法首先需要将土样中的颗粒分离出来,然后通过不同密度的重液,将颗粒按照其密度大小分为不同级别,最终得到土样的粒径分布数据。
沉降法不仅可以对土颗粒进行分离和分级,还可以用来鉴别土样中存在的特殊颗粒,如膨润土、煤质颗粒等。
这种方法的缺点是需要用到一定的化学试剂,对实验室环境和实验人员的危害较高。
三、显微分析法显微分析法是最精确和详细的土颗粒分析方法,它可以提供关于土颗粒形态、表面形貌和成分的详细信息。
这种方法需要将土样中的微小颗粒取出,然后通过显微镜的放大作用,对单个颗粒进行分析和计数。
显微分析法的优点是精度高、分辨率高,可以提供丰富的颗粒信息。
但其缺点是对实验室设备的要求较高,需要配备显微镜、图像处理软件等设备。
粒径分布测试方法

粒径分布测试方法
粒径分布测试是通过测量样品中的颗粒(如固体颗粒、液滴等)的尺寸,以了解颗粒尺寸的分布情况。
以下列举了几种常见的粒径分布测试方法:
1. 激光粒度仪:使用激光光束对样品进行扫描,通过探测散射光的角度和强度来测量颗粒尺寸的分布情况。
2. 静态光散射:样品被光束照射后,测量散射光的强度和角度,通过分析散射光的特性来获得颗粒尺寸分布。
3. 动态光散射:类似于静态光散射,但在这种情况下,样品在测试过程中保持流动状态,可以得到更精确的颗粒尺寸分布。
4. 雾化粒度分析:将样品雾化成液滴,使用光散射或图像分析等方法测量液滴尺寸的分布情况。
5. 图像处理:通过拍摄颗粒的图像,利用图像处理算法来计算颗粒尺寸的分布。
这些方法在实际应用中可能会有所差异,具体选择何种方法取决于样品的性质、尺寸范围、测试要求等因素。
“颗粒粒径分析方法”汇总大全

“颗粒粒径分析方法”汇总大全1.图像分析法:图像分析法采用颗粒物料的显微图像,通过图像处理软件进行颗粒粒径分析。
该方法可以直接观察颗粒的形态和大小,并具有非常高的精度和可靠性。
2.激光粒度仪法:激光粒度仪法利用激光光束照射颗粒物料,并通过散射光的强度和角度变化来计算颗粒粒径。
激光粒度仪具有操作简单、分析速度快等优点,广泛应用于颗粒物料的粒径分析中。
3.切向流分析法:切向流分析法是通过颗粒物料在切向流的作用下进行直径分布测定的方法。
在测定中,颗粒物质通过装置,按其体积分布在切向方向,在每个位置软盘,都装有一个由流速控制单元所控制的编码器,标有一个确定的位置或已知大小的孔,然后通过测定颗粒通过的孔的数量与孔的直径,从而推算出颗粒的大小分布。
4.光散射法:光散射法根据颗粒物料对光的散射情况,来推算颗粒的粒径分布。
根据散射光的强度和角度变化,结合光散射模型,可以计算颗粒的粒径大小。
5.静电感应法:静电感应法利用颗粒物料在电场中的运动情况,来计算颗粒的粒径分布。
通过对颗粒物料施加电场,观察颗粒在电场中的运动情况,可以推算出颗粒的大小分布。
6.分光光度法:分光光度法是通过颗粒物料对特定波长的光吸收的强度来计算颗粒粒径的方法。
通过对颗粒物料在特定波长下的光吸收强度的测定,结合经验公式,可以计算出颗粒的粒径大小。
7.声速法:声速法通过颗粒物料在声波场中传播的速度来计算颗粒的粒径分布。
通过对颗粒物料在特定频率的声场中声速的测量,可以推算出颗粒的大小分布。
8.雷达粒度仪法:雷达粒度仪法利用雷达波的散射情况来计算颗粒的粒径分布。
通过对颗粒物料在特定频率的雷达波场中散射强度的测量,可以推算出颗粒的大小分布。
除了上述列出的常见颗粒粒径分析方法外,还有一些特殊颗粒物料的分析方法,例如电子显微镜法、X射线衍射法等,可根据具体需求进行选择和使用。
这些方法各有优劣,需要根据具体实验要求、仪器设备及经费等因素进行选择。
颗粒粒径的测试方法

颗粒粒径的测试方法颗粒粒径测试方法引言:颗粒粒径是指颗粒物料的尺寸大小,对于颗粒物料的生产和处理具有重要的意义。
准确测试颗粒粒径能够帮助我们了解物料的特性,为工业生产提供科学依据。
本文将介绍几种常用的颗粒粒径测试方法。
一、显微镜观察法显微镜观察法是一种直观且常用的颗粒粒径测试方法。
该方法需要将样品放置在显微镜下,通过放大镜头观察颗粒的尺寸。
在观察过程中,可以使用标尺或图像分析软件测量颗粒的直径。
显微镜观察法适用于颗粒粒径较大的物料,但对于颗粒粒径较小的物料则有一定的局限性。
二、激光粒度仪法激光粒度仪是一种高精度的颗粒粒径测试仪器。
该仪器通过激光散射原理,测量颗粒物料对激光的散射强度来确定颗粒的粒径大小。
激光粒度仪具有快速、准确、无需样品处理等优点,广泛应用于颗粒粒径测试领域。
然而,激光粒度仪法对颗粒物料的形状和光学特性要求较高。
三、筛分法筛分法是一种传统的颗粒粒径测试方法。
该方法需要使用一系列不同孔径的筛网,将样品通过筛网进行筛分,然后根据颗粒在不同筛网上的分布情况来确定颗粒的粒径范围。
筛分法简单易行,适用于颗粒粒径较大的物料。
然而,筛分法在测试颗粒粒径较小的物料时存在一定的误差。
四、动态光散射法动态光散射法是一种基于光学原理的颗粒粒径测试方法。
该方法通过测量颗粒物料对激光的散射光强度,结合Mie散射理论,计算颗粒的粒径大小。
动态光散射法能够精确测量颗粒粒径,并且对颗粒形状和浓度变化的适应性较好,广泛应用于颗粒粒径测试领域。
五、电子显微镜观察法电子显微镜观察法是一种高分辨率的颗粒粒径测试方法。
该方法通过使用电子显微镜观察颗粒的形貌和尺寸,能够获得较为准确的颗粒粒径信息。
电子显微镜观察法适用于颗粒粒径较小的物料,但对于大颗粒物料则有一定的局限性。
六、动态影像分析法动态影像分析法是一种基于图像处理技术的颗粒粒径测试方法。
该方法通过获取颗粒物料的图像,利用图像处理软件对颗粒的特征进行分析,从而确定颗粒的粒径大小。
粒径的测试方法

粒径的测试方法概述粒径是指颗粒物料中颗粒的尺寸大小。
在许多工业和科学领域,如化工、材料科学和环境科学等,对粒径的准确测量非常重要。
本文将介绍一些常用的粒径测试方法,包括传统方法和现代方法。
传统方法1. 筛分法筛分法是最常用的传统粒径测试方法之一。
它通过将颗粒物料通过一系列不同孔径大小的筛网进行筛分,从而确定颗粒在不同尺寸范围内的分布情况。
筛分法适用于较大颗粒(通常大于45微米)的测试。
2. 沉降法沉降法是另一种传统的粒径测试方法。
它利用颗粒在液体中沉降速度与其尺寸成正比的原理来测量颗粒尺寸。
沉降法适用于较小颗粒(通常小于45微米)的测试。
3. 显微镜观察法显微镜观察法是一种直接观察和测量颗粒尺寸的传统方法。
它使用显微镜来观察颗粒,并使用目镜上的刻度尺或图像分析软件来测量颗粒的尺寸。
显微镜观察法适用于较小颗粒(通常小于100微米)的测试。
现代方法1. 激光粒度分析法激光粒度分析法是一种现代常用的粒径测试方法。
它利用激光散射原理来测量颗粒在液体或气体中的尺寸分布。
通过测量散射光的强度和角度,可以得到颗粒的尺寸信息。
激光粒度分析法适用于广泛的颗粒尺寸范围,从纳米级到毫米级。
2. 动态光散射法动态光散射法是另一种现代常用的粒径测试方法。
它利用颗粒对激光束散射光的强度变化来测量颗粒的大小和浓度。
动态光散射法适用于较小颗粒(通常在几纳米到几十微米之间)的测试。
3. 气孔试验法气孔试验法是一种用于测量颗粒孔隙分布和孔径的现代方法。
它通过将气体在颗粒堆中流动,并测量流量和压力差来推断颗粒孔隙的尺寸分布。
气孔试验法适用于多孔材料和纳米材料的测试。
结论本文介绍了一些常用的粒径测试方法,包括传统方法和现代方法。
传统方法包括筛分法、沉降法和显微镜观察法,适用于不同尺寸范围的颗粒。
现代方法包括激光粒度分析法、动态光散射法和气孔试验法,利用先进的技术来实现更准确和方便的粒径测量。
选择合适的测试方法取决于颗粒尺寸范围、样品性质以及实验条件等因素。
粒径的测试方法

粒径的测试方法一、前言粒径是指颗粒的大小,是颗粒物理性质中最基本的一个参数。
在材料科学、化学、生物医药等领域中,粒径的大小和分布对材料的性质和应用有着重要影响。
因此,粒径的测试方法也变得越来越重要。
本文将介绍几种常见的粒径测试方法,并详细介绍各种测试方法的原理、优缺点以及适用范围,希望能够对读者有所帮助。
二、激光粒度仪法1.原理激光粒度仪法是利用激光散射原理进行测量。
当激光束照射到样品中时,会发生散射现象,产生一定角度内的散射光。
根据散射光强度与颗粒直径之间的关系,可以计算出颗粒的大小分布。
2.优缺点优点:测量速度快,不需要稀释样品;能够测量广泛范围内的颗粒大小;非常适合于微米级别以下的小颗粒测量。
缺点:不能测量大于10微米以上的颗粒;对于高浓度样品,需要进行稀释;对于聚集的颗粒,可能会出现误差。
3.适用范围适用于微米级别以下的小颗粒测量。
三、动态光散射法1.原理动态光散射法是利用光学原理进行测量。
当激光束照射到样品中时,颗粒会产生布朗运动,导致光的频率发生变化。
通过分析频率变化与颗粒大小之间的关系,可以计算出颗粒大小分布。
2.优缺点优点:能够测量广泛范围内的颗粒大小;不需要稀释样品;可以在较高浓度下进行测量。
缺点:不能测量大于几微米以上的颗粒;对于聚集的颗粒,可能会出现误差。
3.适用范围适用于微米级别以下的小颗粒测量。
四、静态图像分析法1.原理静态图像分析法是利用显微镜和计算机技术进行分析。
将样品放在显微镜下,并拍摄多张图片。
通过计算机处理图片数据,可以得到颗粒大小、形状、表面积等信息。
2.优缺点优点:能够测量广泛范围内的颗粒大小;可以得到颗粒的形状和表面积等信息。
缺点:需要稀释样品;测量速度较慢。
3.适用范围适用于微米级别以上的大颗粒测量。
五、电子显微镜法1.原理电子显微镜法是利用电子束进行测量。
将样品放在电子显微镜下,通过对样品进行扫描,可以得到颗粒的大小和形状等信息。
2.优缺点优点:能够得到高分辨率的颗粒图像;可以得到颗粒的形状和表面结构等信息。
颗粒粒度检测综述讲解

颗粒粒度检测综述讲解颗粒粒度检测是粉末冶金、制药、化工等领域中常见的一项重要检测。
在工业制造过程中,颗粒的粒度大小直接影响着产品的品质和性能。
因此,掌握颗粒粒度检测技术对于生产过程具有重要意义。
一、常见颗粒粒度检测方法1.1 检测原理颗粒粒度检测方法大致可以分为物理秤重法、激光散射技术、图像数字处理法和电阻率法等几种。
1.2 物理秤重法物理秤重法是通过称重的方式来测量物质颗粒的质量,再通过计算密度和粒径来确定粒度大小。
这种方法主要适用于粒径大于1mm的粗颗粒物质。
1.3 激光散射技术激光散射技术是一种用于测量颗粒粒度分布的标准方法。
它是通过将一束激光射向颗粒并测量飞散光的角度和强度来确定颗粒的大小和分布。
这种方法具有测量范围广、精度高和非破坏性等优点,因此被广泛应用于工业、医疗、环保等各个领域。
1.4 图像数字处理法图像数字处理法通过摄像头或显微镜捕捉颗粒图像,并通过数字图像处理技术计算颗粒的轮廓、表面积和体积等参数,从而得到颗粒的粒径大小和分布。
这种方法适用于粒径较小且颗粒形状不规则的物质。
1.5 电阻率法电阻率法是一种通过测量颗粒等离子体电阻率和电导率来计算颗粒的粒径的方法。
它主要适用于测量细粒物质,例如纳米颗粒。
二、颗粒粒度检测仪器目前市面上应用较多的颗粒粒度检测仪器主要有激光粒度分析仪、旋转粉末流量仪、显微镜数字图像处理系统和粉末压密体积仪等。
2.1 激光粒度分析仪激光粒度分析仪是目前应用最广泛的颗粒粒度检测仪器之一。
它是一种基于激光散射技术的仪器,主要用于颗粒的大小和分布分析。
2.2 旋转粉末流量仪旋转粉末流量仪是一种简便易行的颗粒粒度检测仪器,主要适用于颗粒粒径大于45um的物质。
仪器基于物理秤重法, 通过测量旋转杯底部开放孔的流量计算颗粒的粒径。
2.3 显微镜数字图像处理系统显微镜数字图像处理系统是一种通过显微镜拍摄颗粒图像,通过计算机数字图像处理技术得到颗粒分布规律、种类和粒径的仪器。
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“颗粒粒径分析方法”汇总大全来源:材料人2016-08-05一、相关概念:1、粒度与粒径:颗粒的大小称为粒度,一般颗粒的大小又以直径表示,故也称为粒径。
2、粒度分布:用一定方法反映出一系列不同粒径区间颗粒分别占试样总量的百分比称为粒度分布。
3、等效粒径:由于实际颗粒的形状通常为非球形的,难以直接用直径表示其大小,因此在颗粒粒度测试领域,对非球形颗粒,通常以等效粒径(一般简称粒径)来表征颗粒的粒径。
等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质球形颗粒相同或相近时,就用该球形颗粒的直径代表这个实际颗粒的直径。
其中,根据不同的原理,等效粒径又分为以下几类:等效体积径、等效筛分径、等效沉速径、等效投影面积径。
需注意的是基于不同物理原理的各种测试方法,对等效粒径的定义不同,因此各种测试方法得到的测量结果之间无直接的对比性。
4、颗粒大小分级习惯术语:纳米颗粒(1-100 nm),亚微米颗粒(0.1-1 μm),微粒、微粉(1-100 μm),细粒、细粉(100-1000 μm),粗粒(大于1 mm)。
5、平均径:表示颗粒平均大小的数据。
根据不同的仪器所测量的粒度分布,平均粒径分、体积平均径、面积平均径、长度平均径、数量平均径等。
6、D50:也叫中位径或中值粒径,这是一个表示粒度大小的典型值,该值准确地将总体划分为二等份,也就是说有50%的颗粒超过此值,有50%的颗粒低于此值。
如果一个样品的D50=5 μm,说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中,大于5 μm的颗粒占50%,小于5 μm的颗粒也占50%。
7、最频粒径:是频率分布曲线的最高点对应的粒径值。
8、D97:D97指一个样品的累计粒度分布数达到97%时所对应的粒径。
它的物理意义是粒径小于它的的颗粒占97%。
这是一个被广泛应用的表示粉体粗端粒度指标的数据。
二、粒度测试的基本方法及其分析激光法激光法是通过一台激光散射的方法来测量悬浮液,乳液和粉末样品颗粒分布的多用途仪器。
纳米型和微米型激光料度仪还可以通过安装的软件来分析颗粒的形状。
现在已经成为颗粒测试的主流。
1、优点:(1)适用性广,既可测粉末状的颗粒,也可测悬浮液和乳浊液中的颗粒;(2)测试范围宽,国际标准ISO 13320 - 1 Particle Size Analysis 2 Laser Diffraction Meth 2 ods 2 Part 1: General Principles中规定激光衍射散射法的应用范围为0.1~3000 μm;(3)准确性高,重复性好;(4)测试速度快;(5)可进行在线测量。
2、缺点:不宜测量粒度分布很窄的样品,分辨率相对较低。
激光散射技术分类:1、静态光散射法(即时间平均散射):测量散射光的空间分布规律采用米氏理论。
测试的有效下限只能达到50纳米,对于更小的颗粒则无能为力。
纳米颗粒测试必须采用“动态光散射”技术。
2、动态光散射法:研究散射光在某固定空间位置的强度随度时间变化的规律。
原理基于ISO 13321分析颗粒粒度标准方法,即利用运动着的颗粒所产生的动态的散射光,通过光子相关光谱分析法分析PCS颗粒粒径。
按仪器接受的散射信号可以分为衍射法、角散射法、全散射法、光子相关光谱法,光子交叉相关光谱法(PCCS)等。
其中以激光为光源的激光衍射散射式粒度仪(习惯上简称此类仪器为激光粒度仪)发展最为成熟,在颗粒测量技术中已经得到了普遍的采用。
激光粒度分析仪:图1:激光粒度仪装置框图沉降法沉降法又分为:如沉降天平、光透沉降、离心沉降等。
比重计法(也称密度计法) :是沉降分析法的一种,另外还有移液管法(也称吸管法)。
该两法的理论基础都是依据Stokes(斯托克斯)定律,即球状的细颗粒在水中的下沉速度与颗粒直径的平方成正比。
遵循Stokes定律:根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布的一种方法。
它的基本过程是把样品放到某种液体中制成一定浓度的悬浮液,悬浮液中的颗粒在重力或离心力作用下将发生沉降。
大颗粒的沉降速度较快,小颗粒的沉降速度较慢。
斯托克斯Stokes定律是沉降法粒度测试的基本理论依据。
图2:沉降法原理示意图1、优点:该法在涂料和陶瓷等工业中是一种传统的粉体粒径测试方法。
2、缺点:测量速度慢,不能处理不同密度的混合物。
结果受环境因素(比如温度)和人为因素影响较大。
筛分法筛分法就是用一套标准筛子如孔直径(mm):20、10、5.0、2.0、l.0、0.5、0.25、0.1、0.075,按照被测试样的粒径大小及分布范围,将大小不同筛孔的筛子叠放在一起进行筛分,收集各个筛子的筛余量,称量求得被测试样以重量计的颗粒粒径分布。
将烘干且分散了的200 g有代表性的试样倒入标准筛内摇振,然后分别称出留在各筛子上的土重,并计算出各粒组的相对含量,即得土的颗粒级配。
1、优点:成本低,使用容易。
2、缺点:对小于400 目(38 μm)的干粉很难测量。
测量时间越长,得到的结果就越小。
不能测量射流或乳浊液;在测量针状样品时这会得到一些奇怪的结果。
难以给出详细的粒度分布;操作复杂,结果受人为因素影响较大;所谓某某粉体多少目,是指用该目数的筛筛分后的筛余量小于某给定值。
如果不指明筛余量,“目”的含义是模糊的,给沟通带来不便。
图3:筛分法原理示意图显微镜法该法测试时将试样涂在玻璃载片上,采用成像法直接观察和测量颗粒的平面投影图像,从而测得颗粒的粒径。
能逐个测定颗粒的投影面积,以确定颗粒的粒度,测定范围为150~0.4 μm,电子显微镜的测定下限粒度可达0.001 μm或更小。
显微镜法属于成像法,运用不同的当量表示。
故而显微镜法的测试结果与其他测量方法之间无直接的对比性。
是一种最基本也是最实际的测量方法,常被用来作为对其他测量方法的校验和标定。
但这类仪器价格昂贵,试样制备繁琐,测量时间长,若仅测试颗粒的粒径,一般不采用此方法。
但若既需要了解颗粒的大小还需要了解颗粒的形状、结构状况以及表面形貌时,该方法则是最佳的测试方法。
其中较为常用的有SEM(扫描电子显微镜)、TEM(透射电子显微镜)和AFM(原子力显微镜)。
例如顶级期刊中常用这些方法进行材料形貌与微粒大小分析:SEM:图4:模板剂聚苯乙烯(PS)球的SEM图[1] TEM:图5:硅微球的TEM图及其直径分布统计图[2] AFM:图6:氧化石墨烯的AFM图片[3]超声粒度分析超声波发生端(RF Generator)发出一定频率和强度的超声波,经过测试区域,到达信号接收端(RF Detector)。
当颗粒通过测试区域时,由于不同大小的颗粒对声波的吸收程度不同,在接收端上得到的声波的衰减程度也就不一样,根据颗粒大小同超声波强度衰减之间的关系,得到颗粒的粒度分布,同时还可测得体系的固含量。
图7:超声粒径分析仪原理示意图X射线粉晶散射法(XRD)利用谢乐公式进行计算:(K为谢乐常数、D为晶粒垂直于晶面方向的平均厚度、B为实测样品衍射峰半高宽度、θ为衍射角、γ为X射线波长,一般为0.154056 nm)K为谢乐常数,若B为衍射峰的半高宽,则K=0.89;若B为衍射峰的积分高宽,则K=1;D为晶粒垂直于晶面方向的平均厚度(nm);B为实测样品衍射峰半高宽度(必须进行双线校正和仪器因子校正),在计算的过程中,需转化为弧度(rad);θ为衍射角,也换成弧度制(rad);γ为X射线波长,为0.154056 nm。
1、优点:该方法测试过程简单,易行,在晶体材料中晶粒估算上具有广泛应用。
2、缺点:该方法测试结果较为粗糙,且不适用于非晶材料。
颗粒图像法1、颗粒图像法有静态、动态两种测试方法。
2、静态方式使用改装的显微镜系统,配合高清晰摄像机,将颗粒样品的图像直观的反映到电脑屏幕上,配合相关的计算机软件可进行颗粒大小、形状、整体分布等属性的计算3、动态方式具有形貌和粒径分布双重分析能力。
重建了全新循环分散系统和软件数据处理模块,解决了静态颗粒图像仪的制样繁琐、采样代表性差、颗粒粘连等缺陷图8:颗粒图像仪示意图原理:从频闪光源发出的频闪光,经过光束扩束器,得到平行的频闪光,在测试区域频闪光照射在分散好的单个颗粒上,经过拥有专利的光学成像系统,得到每个颗粒清晰的图像和全部样品的粒度分布.库尔特电阻法库尔特电阻法在生物等领域得到广范应用已经成为磨料和某些行业的测试标准.根据颗粒在电解液中通过某一小孔时,不同大小颗粒导致孔口部位电阻的变化,由此颗粒的尺寸大小由电阻的变化加以表征和测定。
可以测得颗粒数量,因此又称库尔特计数器,测量精度较高,重复性好,但易出现孔口被堵现象,通常范围在0.5~100 μm之间。
电阻法仪器都采用负压虹吸方式,迫使样品通过宝石微孔。
小圆柱形宝石微孔内充满介质形成恒定的液态体电阻( R0 ) ,当样品中有一个直径为d 圆球形标准粒子通过宝石微孔的瞬间,由于微粒的电阻率大于介质的电阻,就产生电阻增量ΔR ,根据库尔特公式因此电阻法传感器输出电压脉冲也与微粒的体积成正比。
1、优点:(1)分辨率高:能分辨各颗粒之间粒径的细微差别。
分辨率是现有各种粒度仪器中最高的。
(2)测量速度快:测一个样品一般只需15 Sec左右。
(3)重复性较好:一次要测量1万个左右的颗粒,代表性较好,测量重复性较高。
(4)操作简便:整个测量过程基本上自动完成,操作简便。
2、缺点:(1)动态范围较小:对同一个小孔管来说,能测量的最大和最小颗粒之比约为20:1。
(2)容易发生堵孔故障。
虽然新型的计数器具有自动排堵功能,毕竟影响了测量的顺畅。
(3)测量下限不够小:现实中能用的小孔管最小孔径为60 μm 左右,因而测量下限为1.2 μm左右。
三、粒度仪的选择1、测试范围:测试范围是指粒度仪的测试上限和下限之间所包含的区域实际样品的粒度范围最好在仪器测量范围的中段。
测试范围要留有一定的余量。
2、重复性:重复性是仪器好坏的主要指标。
通过实际测量的方法来检验仪器的重复性是最真实的。
比较重复性时一般用D10、D50、D90 三个数值。
3、用途:由于不同粒度仪的性能各有所长,可以根据不同的需要选择更适合的仪器。
比如测试量多和样品种类多的就要用激光法粒度仪,测试量少和样品单一的可以选择沉降法粒度仪,需要了解颗粒形貌和其它特殊指标的选用图像仪等。
4、与行业习惯和主要客户保持一致:由于粒度测试的特殊性,不同粒度仪的测试结果往往会有偏差。
为减少不必要的麻烦,应选用与行业习惯和主要客户相同(原理相同甚至型号相同)的粒度仪。
四、总结粒度测试是一项专业性和技术性很强的工作。
此项工作对粉体产品的生产过程和产品质量控制都具有重要影响,对人员、仪器、环境都有很高的要求。
了解粒度测试的基本知识和基本方法,对作好粒度测试工作具有一定的现实意义。
参考文献:[1] Xiao M, Chen H, Ming T, et al. Plasmon-Modulated Light Scattering from Gold Nanocrystal-Decorated Hollow Mesoporous Silica Microspheres. ACS Nano, 2010, 4(11): 6565-6572.[2] Zhu J, Tang J, Zhao L, et al. Ultrasmall, well-dispersed, hollow siliceous spheres with enhanced endocytosis properties. Small, 2010, 6(2): 276-282.[3] Marcano D C, Kosynkin D V, Berlin J M, et al. Improved Synthesis of Graphene Oxide. ACS Nano, 2010, 4(8): 4806-4814.。