物性測試粒徑顆粒的大小稱作粒度,顆粒的直徑稱做粒徑。通常用粒徑來表示粒度。我們知道只有圓球形的幾何體才有直徑,而實(shí)際測量的物質(zhì)形狀各異,是有不存在真實(shí)直徑的。因此在粒度分布測量過程中所說的粒徑并非顆粒的真實(shí)直徑,而是虛擬的“等效直徑"。等效直徑是當(dāng)被測顆粒的某一物理特性與某一直徑的同質(zhì)球體相近時,就把該球體的直徑作為被測顆粒的等效直徑。因此用不同原理設(shè)計(jì)的粒度測量方法的數(shù)據(jù)經(jīng)常有較大的差異。雖然有些儀器有軟件進(jìn)行換算,實(shí)際使用既沒必要,也不。表示粒度特性的幾個關(guān)鍵指標(biāo):① D50:一個樣品的累計(jì)粒度分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到50%時所對應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%,小于它的顆粒也占50%,D50也叫中位徑或中值粒徑。D50常用來表示粉體的平均粒度。② D97:一個樣品的累計(jì)粒度分布數(shù)達(dá)到97%時所對應(yīng)的粒徑。它的物理意義是粒徑小于它的的顆粒占97%。D97常用來表示粉體粗端的粒度指標(biāo)。其它如D16、D90等參數(shù)的定義與物理意義與D97相似。③ 比表面積:單位重量的顆粒的表面積之和。比表面積的單位為m2/kg或cm2/g。比表面積與粒度有一定的關(guān)系,粒度越細(xì),比表面積越大,但這種關(guān)系并不一定是正比關(guān)系等參數(shù)的定義與物理意義與D97相似。測量原理和儀器列舉如下,不全之處歡迎補(bǔ)充(1)篩分法:篩分法是一種傳統(tǒng)的粒度測試方法,也是我廠常用的方法。它是使顆粒通過不同尺寸的篩孔來測試粒度的。篩分法分干篩和濕篩兩種形式,可以用單個篩子來控制單一粒徑顆粒的通過率,也可以用多個篩子疊加起來同時測量多個粒徑顆粒的通過率,并計(jì)算出百分?jǐn)?shù)。篩分法有手工篩、振動篩、負(fù)壓篩、全自動篩等多種方式。顆粒能否通過篩幾與顆粒的取向和篩分時間等素因素有關(guān),不同的行業(yè)有各自的篩分方法標(biāo)準(zhǔn)。(2)顯微鏡法:測量與實(shí)際顆粒投進(jìn)面積相同的球形顆粒的直徑即等效投影面積直徑。包括顯微鏡、CCD攝像頭(或數(shù)碼像機(jī))、圖形采集卡、計(jì)算機(jī)等部分組成。它的基本工作原理是將顯微鏡放大后的顆粒圖像通過CCD攝像頭和圖形采集卡傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,由計(jì)算機(jī)對這些圖像進(jìn)行邊緣識別等處理,計(jì)算出每個顆粒的投影面積,根據(jù)等效投影面積原理得出每個顆粒的粒徑,再統(tǒng)計(jì)出所設(shè)定的粒徑區(qū)間的顆粒的數(shù)量,就可以得到粒度分布了。由于這種方法單次所測到的顆粒個數(shù)較少,對同一個樣品可以通過更換視場的方法進(jìn)行多次測量來提高測試結(jié)果的真實(shí)性。除了進(jìn)行粒度測試之外,它還常用來觀察和測試顆粒的形貌(3)刮板:把樣品刮到一個平板的表面上,觀察粗糙度,以此來評價樣品的粒度是否合格。此法是涂料行業(yè)采用的一種方法。是一個定性的粒度測試方法,我以前玩過一次,別人給我看,我看不出有什么區(qū)別。(3)沉降法:依據(jù)顆粒的沉降速度作等效對比,所測的粒徑為等效沉速徑,即用與被測顆粒具有相同沉降速度的同質(zhì)球形顆粒的直徑來代表實(shí)際顆粒的大小。有簡單的沉降瓶法和按此原理設(shè)計(jì)的粒度儀。例如一種納米顆粒粒度分析儀采用的是差示沉淀法進(jìn)行顆粒粒度的測量和分析。樣品被注入到高速旋轉(zhuǎn)的液體中,然后在離心力的作用下,樣品被快速沉淀并通過檢測頭被檢測并拾取。因?yàn)榇笮〔煌念w粒到達(dá)檢測頭的時間不同,因此通過記錄顆粒到達(dá)檢測頭的時間,就可以知道顆粒的大小,(4)電阻法:電阻法又叫庫爾特法,是由美國一個叫庫爾特的人發(fā)明的一種粒度測試方法。這種方法是根據(jù)顆粒在通過一個小微孔的瞬間,占據(jù)了小微孔中的部分空間而排開了小微孔中的導(dǎo)電液體,使小微孔兩端的電阻發(fā)生變化的原理測試粒度分布的。小孔兩端的電阻的大小與顆粒的體積成正比。當(dāng)不同大小的粒徑顆粒連續(xù)通過小微孔時,小微孔的兩端將連續(xù)產(chǎn)生不同大小的電阻信號,通過計(jì)算機(jī)對這些電阻信號進(jìn)行處理就可以得到粒度分布了。(5)激光衍射:利用顆粒對激光的散射特性作等效對比,所測出的等效粒徑為等效散射粒徑,即用與實(shí)際被測顆粒具有相同散射效果的球形顆粒的直徑來代表這個實(shí)際顆粒的大小。當(dāng)被測顆粒為球形時,其等效粒徑就是它的實(shí)際直徑。一般認(rèn)為激光法所測的直徑為等效體積徑。該方法測定速度快,不過從原理上講顆粒越小,衍射角越大,因此它可能更適合小顆粒,我們實(shí)驗(yàn)室有一臺英國馬爾文的mastersizer2000激光粒徑儀。(6)透氣法:透氣法也叫弗氏法。先將樣品裝到一個金屬管里并壓實(shí),將這個金屬管安裝到一個氣路里形成一個閉環(huán)氣路。當(dāng)氣路中的氣體流動時,氣體將從顆粒的縫隙中穿過。如果樣品較粗,顆粒之間的縫隙就大,氣體流邊所受的阻礙就??;樣品較細(xì),顆粒之間的縫隙就小,氣體流動所受的阻礙就大。透氣法就是根據(jù)這樣一個原理來測試粒度的。這種方法只能得到一個平均粒度值,不能測量粒度分布。這種方法主要用在磁性材料行業(yè)。(7)超聲波法:通過不同粒徑顆粒對超聲波產(chǎn)生不同的影響的原理來測量粒度分布的一種方法。它可以直接測試固液比達(dá)到70%的高濃度漿料。這種方法是一種新的技術(shù),目前國內(nèi)外都有人進(jìn)行研究,據(jù)說國外已經(jīng)有了儀器,國內(nèi)目前還沒有。(8)相關(guān)法:用光子相關(guān)原理測量粒度的一種方法,主要用來測量納米材料的粒度分布。國外已有現(xiàn)成的儀器,國內(nèi)目前還沒有。 [ 這個貼子后由yaofei在2004-10-13 19:18:11編輯過 ] 我近一直在測炭黑粒徑,發(fā)沉真不是一件容易的事。書上都說我們的炭黑粒徑在15-25納米之間,但我們技術(shù)人員還真沒有見過。炭黑生成一次結(jié)構(gòu),然后形成聚集體,再形成二次聚集體,每一次測首先分散中粒子有大有小,電鏡5萬倍,15萬倍都看不出一次結(jié)構(gòu),準(zhǔn)備去做30萬倍的,50萬倍的,據(jù)了解,國內(nèi)有100萬倍的,可依然有一個問題,粒徑總有大有小,怎樣的值才有代表性?另外,我們用馬爾文等激光粒徑儀測量,發(fā)沉超聲波時間長短,測出來的數(shù)值也相差很大,我們還用測外比表面積和內(nèi)比表面積的方法來換算成粒徑,也許這是一個好方法,在這里,我很想得到各位大師的指教。 粒徑當(dāng)然有大有小,所以才有那么多的表示方法,主要看哪種能夠說明問題了,比如有的關(guān)心大多數(shù)大于多少或是小于多少,有的喜歡分布范圍廣,有的希望分布集中。這么細(xì)的顆粒,外比表面積和內(nèi)比表面積的方法用什么辦法測啊?至于測量問題,我覺得說明你的炭黑顆粒不太容易分散。 粒徑我不懂,只知道碳黑是非常難分散的(至少在涂料中是這樣),你用激光粒度儀,超聲時間不同結(jié)果不同,時間長一點(diǎn)結(jié)果是否能穩(wěn)定呢?能否繪制超聲時間-粒度曲線?以上所說都是猜測,說錯了請多包涵。 你說得對,我們僅做了很短時間,納米中心幫我們做了4分鐘,說做到納米級不行啊。