粒度常识

激光衍射粒度测试方法,瑞士华嘉（香港）有限公司仪器部颗粒分析仪器产品专家/销售经理杨正红副研究员,什么是粒度？,什么是颗粒？,粒度定义,Feret直径-平行切面之间的距离.Martin直径-等分线直径最长直径最短直径等效周长直径-同等周长的圆圈直径等效投影面积直径-与投影面积相同的圆面直径等效表面积直径等效体积直径,等效体积直径,等效表面积直径,等效重量直径,最短直径,最长直径,等效沉降速率直径,筛分直径,等效圆球体积直径,体积平均粒径,D4,3-VMD,S.M.D.,常见粒度分析方法,统计方法代表性强,动态范围宽分辨率低筛分方法38微米-沉降方法0.01-300微米光学方法0.001-3500微米,非统计方法分辨率高代表性差,动态范围窄重复性差显微镜方法光学1微米-电子0.001微米-电域敏感法0.5-1200微米,筛分,筛分,优点统计量大,代表性强便宜重量分布,缺点下限38微米人为因素影响大重复性差非规则形状粒子误差速度慢,显微镜,显微镜方法,优点可直接观察粒子形状可直接观察粒子是否团聚光学显微镜便宜,缺点代表性差重复性差测量投影面积直径速度慢,沉降法,应用斯托克斯方程,通过测量粒子沉降速度来决定粒度分布,分为:沉降管5-200微米X光吸收沉降0.1-300微米离心沉降0.01-200微米,沉降法,优点测量重量分布代表性强经典理论,不同厂家仪器结果对比性好价格比激光衍射法便宜,缺点对于小粒子测试速度慢,重复性差非球型粒子误差大不适应于混合物料动态范围比激光衍射法窄,高岭土样品,沉降,激光,粒度,%,100,10,沉降与激光衍射法对于非球型粒子测试比较,光学方法,激光衍射方法(0.05-3500微米)PCS光子相关光谱方法(0.001-3500微米)光阻方法(0.01-250微米),三激光衍射方法,激光衍射法原理图,散射光强与角度的关系,光学理论,粒子对于照射光产生散射，大粒子散射角度小，小粒子散射角度大光学理论推导出角度于粒度的关系,夫琅霍夫散射,夫琅霍夫散射假设：粒子是完全不透明的，所以散射光与粒子表面光学性质无关优点：不需要知道粒子表面光学性质，计算简单。缺点：对于超微粒子误差较大,夫琅霍夫散射,米氏散射,米氏散射去除了夫琅霍夫散射假设优点：适用于全量程缺点：需要知道粒子表面光学性质参数?以此构造光学模型,米氏散射,光学参数,光学参数分为可以实部和虚部实部：粒子对光线的折射虚部：粒子对光线的吸收光学参数可以通过测量体积浓度与实际体积的比较来核查,光学参数的影响,光学参数核查,光学参数的选择是否正确，可以通过体积浓度指标来核查。由粒度分布可以推导出体积浓度，与实际的体积浓度比较就可以核查光学参数选择是否正确,体积浓度,核查光学参数,分散方法,湿法，即在液体中分散样品干法，即在空气中分散固体样品不同的应用，应该选择不同的分散方法，或使用混合方法,样品种类,湿法测试,喷射式干法测试,喷雾测试,样品区宽度,结果的表达,粒度分析的结果可以由不同的数学模型计算得到可以表达为各种数据表格，分布曲线形式。还可以得到各种定义的平均粒度和分布宽度指标,两种数学模型.,粒度数据表格,分布曲线采用对数尺度,体积平均粒度VMD,斯太尔直径S.M.D.,分布宽度SPAN,取样的代表性,由于一堆样品不同位置上粒度不同，如何从大量样品中得到具有代表性的样品，是准确测量的前提,取样的代表性,旋转取样器,分散溶液的选择,水-活性碳VOLASIL-巧克力甲醇铅,调色剂,油漆酒精-乳糖丙醇-糖,水泥,碳酸钙GENKLENE-钻井泥浆WHITESPIRITS-汽车漆丙酮-铜粉末庚烷-PHARMACEUTICALS白油（葵花油）-磁性材料甘油-过氯酸胺,添加剂,柠檬酸氨-三氧化二铁CALGON-矾土,黏土,陶瓷盐-土壤,KAOLIN柠檬酸钠-石墨GLYCEROL-PTFE,环氧树脂,没有添加剂,Fe2O3样品+柠檬酸氨添加剂D(50)=0.28微米,加入添加剂前后,没有添加剂,CalgonAdmixture.,添加剂可以防止团聚,没有Calgon.,加入Calgon.,添加剂也可能有害,表面活性剂,TEEPOL-水煤浆NONIDET-钛酸钡,PVCSYNPERONIC-PTFEDAXAD11-碳黑TWEEN80-CASEINTRITONX-银粉DISPEX-氧化铁,未知样品的分析,Verificationandvalidation.,Verificationisconfirmationofthecorrectoperationoftheinstrument.Validationreferstothewholeprocedureforaparticularproduct.,Verification.,Malverncan:-Performverificationchecksoftheinstrumentunderaregularmaintenancecontract.Provideatraceablestandard-reticule.Providesupportmaterial.,Doestheinstrumentoperatecorrectly?,Opticalalignmentchecks.Reticuleconfirmation.Numeracytests.,