激光衍射法测量磁性液体粒度.pptx

激光衍射法测量 磁性液体粒度,段 培 松,4,磁性液体简介,1,2,3,5,激光衍射法简介,实 验 仪 器,实 验 步 骤,实 验 结 果,磁性液体简介,磁性液体(Magnetic liquid)又称磁流体(Magnetic fluid)、磁性流体或铁磁流体(Ferromagnetic fluid)。顾名思义，它是一种液态的磁性材料。既具有固体的磁性又具有液体的流动性。它是由粒径为纳米尺寸(几个到几十个纳米)的磁性颗粒，依靠界面活性剂的帮助，均匀分散，悬浮在载液(基液加界面活性剂)中构成的一种固液两相的胶体混合物，这种材料即使在重力、离心力、电磁力作用下也不会发生固液分离，是一种典型的纳米复合材料。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。,磁性液体的应用基础是它可以被控制、定位、定向移动，即通过控制它的流变性，调节它在使用中的磁力强度、流动方向、磁性材料颗粒的聚集形式和浓度，从而改善一些领域内现有产品结构、制造工艺和性能。主要应用于化工、机械、仪表、环保、医疗、导航、定位、密封等领域。 磁性液体作为一种纳米材料，粒度大小是其性能的关键。纳米颗粒常用的方法有透射电镜观察法（TEM），X射线衍射线线宽法，比表面积法，X射线小角度衍射法，激光衍射法等，本文主要讲述激光衍射法。,磁性液体简介,激光衍射法简介,激光衍射法又称小角度激光光散射法， 应用了完全的米氏散射理论 ，颗粒在激光束的照射下其散射光的角度与颗粒的直径成反比关系 ，而散射光强随角度的增加呈对数规律衰减 仪器的工作原理如图 所示。,激光衍射法简介,由He- Ne 激光器发射出的一束一定波长的激光 ,该光束通过滤镜后成为单一的平行光束, 照射到颗粒样品后发生散射现象,散射光的角度与颗粒的直径成反比关系 。 散射光经傅立叶或反傅立叶透镜后成像在排列有多个检测器的焦平面上 ，散射光的能量分布与颗粒直径的分布直接相关 ，通过接受和测量散射光的能量分布就可以得出颗粒的粒度分布特征。,激光衍射法简介,衍射光强度I（）与颗粒粒径有如下关系,其中 是散射角度;R 是颗粒半径;I （） 是以 角散射的光强度;n(R)是颗粒的粒径分布函数;K= 2/, 为激光的波长;J 1为第一型的贝叶斯函数。 根据所测得的I （） 可反求颗粒粒径分布n(R)。激光粒度分析是在假定所测颗粒为球体的前提下进行。,实验仪器,Mastersizer 2000 激光粒径仪的检测系统采用三维立体非均匀交叉排列的大面积扇形检测器阵列，检测角度最大可达150。采用波长为633nm 的氦氖激光器作为光源，使用波长更短的蓝光激光作为辅助光源来提高小颗粒粒径检测的准确性和灵敏度。具有无须使用标准物校准器、动态范围宽、测量迅速、数据重现度高、可以直接获得粒径的体积分布等优点,实验仪器,仪器主要优点： 1 高能量高稳定性的激光光源 2 宽广的测量范围 3 高速的数据采集分析和高度的智能化操作 4 灵活多样的附件和配置,实验步骤,制备磁性液体颗粒实验步骤如下图所示,实验步骤,样品准备 样品应充分混合均匀，测量前样品应充分混合 仪器准备 打开仪器，预热10-15分钟 样品测试 设置参数，遮光率到适当值，对样品进行测试 处理数据,实验结果,实验制备的磁性