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分享粒度测试的一些日常使用经验和技巧

专栏:技术论文发布时间:2021-04-16作者:

粒度测试技术是一门涉及知识面较为宽广的技术学科,新能源、生物医药、新型材料等前沿行业都跟粒度测试技术有紧密关系。基础的建材、工业填料、油漆涂料等传统行业也早就普及了粒度仪。如此宽泛的应用,决定了粒度测试及应用技术的复杂性。本次视频立足于基本概念及通用技术,不求大而全,但求对大家理解粒度测试的一些特性有所帮助。同时也将我们多年累积的一些日常使用经验和技巧跟大家分享。
粒度测试基本常识:
概念、定义、特性
1、粒径
除了少数特殊颗粒,多数颗粒都是不规则体。不规则严格来说是没有粒径真值的。
2、等效粒径
等效粒径的定义:当被测颗粒的某种物特性或物理行为与某一直径的同质球体(或其组合)相近时,就把该球体的直径(或其组合)作为被测颗粒的等效粒径(或粒度分布)。
根据不同的技术需求,我们定义了多种粒径值:等效长径、等效圆面积粒径、等效散射光粒径、流体力学等效粒径……

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测量方法及特点:
1、筛分法
古老的粒度检测方法。成本低廉,对粗颗粒检测较为直观。只能测试粒径10-20微米以上的粉体,不能给出详尽的粒度分布。
2、电阻法
电阻法的优点是测量精度高,可以测量单位体积内颗粒数量。不足之处在于量程较小,测量动态范围也小,只适合窄分布样品。
3、图像法
图像法的优势是测量数据详尽,可以提供颗粒形貌测试分析。
配置不同成像系统成本及性能差异巨大,测量动态范围不足。
4、动态光散射
动态散射光纳米粒度仪的优势就是测量下限可小于1纳米,它的性能优势在纳米及亚微米区间,且不擅长测试宽分布样品。
5、静态光散射
激光粒度分析仪的优势是量程大、动态测量范围宽。是当前主流的粒度测试仪,适用于绝大多数的粉体行业。
6、其它方法
粒度测试的办法还有很多。例如沉降法、超声法、透气法等等。这里就不一一举例介绍。下面将给大家介绍一下当今应用广泛的激光粒度仪测试原理。
激光粒度仪原理:
光是一种电磁波,光波在直线传输过程中遇到障碍物会发生偏转。偏转的角度跟障碍物的几何尺寸相关。当障碍物(颗粒)几何尺寸越大时,光波偏转的角度越小。反之,障碍物(颗粒)的几何尺寸越小,光波偏转角度越大。

激光粒度仪是利用光散射效应进行粒度测试的。

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光学分析分析理论:
1、精确理论:Mie理论
使用Mie理论,物理、数学模型严谨科学,数据分析转换更精确。
2、近似理论:衍射理论
适用于颗粒尺寸远大于检测光波波长的情况,是一种简化分析模型,分析精度较低。

激光粒度仪一般分为主机和进样器两个部分。主机是信号检测处理单元,进样器主要实现颗粒样品的分散悬浮。

激光粒度仪外观图

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