粒度测试的基本概念和基本知识

粒度测试的基本概念和基本知识1.什么是粒子？粒子是具有一定大小和形状的小物体，是构成粉末的基本单位。宏观的体积很小，但含有很多微小的分子和原子。2.粒度是什么？粒子的大小称为粒子的粒子大小。什么是粒度分布？不同粒子大小的粒子占粉末总量的百分比称为粒子大小分布。典型的粒子大小分布表示法？表方法：列出与粒子大小相对应的百分比含量。通常有间隙分布和累积分布。图表方法：以图表方式(如直方图和曲线)表示粒度分布的方法。5.什么是粒子大小？粒子的直径称为粒子大小，通常以微米或纳米为单位表示粒子大小。6.什么是等效粒子大小？如果粒子的物理属性等于或类似于同质球形粒子，则使用此球形粒子的直径表示实际粒子的直径。等效粒子大小可以根据多种测量方法分类为：等效体积直径：与测量的粒子体积相同的同质球形粒子的直径。用激光方法测量的粒度通常被认为是等效体积直径。等效沉降速度粒子大小：与测量的粒子具有相同沉降速度的同质球形粒子的直径。重力沉降法、离心沉降法测量的粒子大小是等效的沉降速度粒子大小，也称为Stokes路径。等效阻力直径：与在特定条件下测试的粒子具有相同阻力的同质球形粒子的直径。切割法测量的粒子大小是等效电阻粒子大小。等效投影区域直径：与正在测量的粒子具有相同投影区域的球形粒子的直径。图像法测量的粒子大小是等效投影面积直径。7.为什么要使用等效粒子大小概念？实际粒子的形状通常不是球体，因此使用等效的粒子大小概念，因为很难通过“粒子大小”值直接表示大小，直径是描述几何体大小的最简单的量。简单地说，粒子大小是粒子的直径。几何常识表明，只有圆形球形几何图形有直径，其他形状的几何图形没有不规则形状的粒子(例如多边形、多边形、杆、雕塑等)没有实际直径。但是，在所有描述粒子大小的概念中，粒子大小是最简单、最直观、最容易量化的量，因此在实际粒子大小分布测量过程中也将使用粒子大小进行说明。另一方面，不规则形状不存在实际直径，使用粒子大小概念来表示其大小似乎是矛盾的。粒度分布测量过程中，粒子大小不是粒子的实际直径，而是虚拟的“等效直径”。等效直径将测量的粒子的物理特性与直径的同类球体最接近时，用作测量该球体直径的粒子的等效直径。在大多数情况下，粒子大小测量仪测量的粒子大小在同等意义上是粒子大小。基于不同原理的粒度仪表基于不同的粒子特性进行等效比较。沉淀粒子大小计根据粒子的沉淀速度测量等效粒子大小，通过与测量的粒子具有相同沉淀速度的同质球形粒子的直径表示实际粒子的大小。激光粒度仪将粒子对光的散射特性作为等效的对比度，测量等效的散射粒子大小，以与实际测量的粒子具有相同散射效果的球形粒子的直径表示此实际粒子的大小。如果正在测量的粒子是球体，则其粒子大小为实际直径。8.平均直径，D50，最大频率粒子大小定义这三个术语非常重要，经常用于统计和粒度分析。平均路径：表示粒子平均大小的数据。有一些算法具有不同的平均值，例如D4，3。根据每个仪器测量的粒子大小分布，包括平均粒子大小分钟、平均体积直径、平均面积直径、平均长度直径、平均数量直径等。D50:也称为中等直径或中等粒子大小，是表示粒子大小的典型值，它将整体精确地除以2等分。也就是说，50%的粒子超过此值，50%的粒子低于此值。如果一个采样的D50=5m，则构成该采样的所有粒子大小的粒子中，大于5m的粒子占50%，小于5m的粒子也占50%。最大频率粒子大小：与频率分布曲线最高点相对应的粒子大小值。假设这是一般分布或高斯分布。平均和最大频率值位于完全相同的位置，如下图所示。但是，如果此分布是双峰分布，则平均直径几乎位于两个峰的中间。实际上没有具有此粒度的粒子。中值直径是精确平分分布的点，因此，在这两种分布中，1%将位于较高的分布中。最大频率值位于与最高曲线顶部相对应的粒子大小中。由此可见，平均、中间和最大频率值有时是相同的，也可能不同，具体取决于样品的粒度分布形式。D4，3是体积或质量动量平均值。DV，0.5是体积块(V)中值的直径，有时表示为D50或D0.5D3，2是表面积动量的平均值。9.什么是D97？那个角色是什么？D97是累积分布百分比达到97%时的粒子大小值。常用于指出粉末粗端粒度指标，这是粉末生产和应用中的重要指标。10.常用的粒度测试方法是什么？常用的粒度测试方法包括筛选方法、显微镜(图像)方法、重力沉降方法、离心沉降方法、库尔特(电阻)方法、激光衍射/散射方法、电子显微镜、超声波方法和透气性方法。22.粒子“团”的原因是什么？粒子“团”是指多个粒子粘在一起成为“团”的现象。“团团”的主要原因是粒子具有的电荷、水分、范德瓦尔月力等表面能量相互作用的结果。粒子越薄，表面能量越大，“团”的机会越多。为什么在“粒子大小分布”测试中执行分布？粒度分布测试通常是在单体状态下获得粒子的分布，粉末中的粒子经常有“块状”现象，进行分散处理。24.那些方法需要粒子大小测试分散，那些方法不需要分散吗？在粒度测试中，需要分散样品的方法有激光方法、沉淀方法、筛分方法、电阻法、成像法等。在粒子大小测试中，无需分布采样的方法包括封檐带方法(平均粒度测量)、超声波方法、x射线焚烧散射法等。超差的基本方法在执行粒子大小测试之前散布采样，以便粒子处于单体状态。湿粒度测试的分散方法有润湿、搅拌、超声波、分散剂等，这些方法经常一起使用。干粒度测试的分布方法包括高速运动中的粒子自旋转、粒子间碰撞、粒子与设备壁之间的碰撞等。26.什么是粒度测试介质？粒度测试通常将样品放置在特定的液体或气体中，形成一定浓度的均匀悬浮混合流体，这种均匀悬浮混合流体通过测试窗口时，可以进行粒度测试。这里使用的液体或气体是充当介质的物质，称为介质。媒体的作用是什么？媒体的作用有两种。一个是媒体角色。也就是说，用样品均匀分布的载体。二是分散作用，使“多边形组”中的粒子分离为单个粒子。28.介质的粒度测试要求是什么？1)纯洁2)不引起粒子以及物理和化学反应3)粒子亲和力好，对粒子表面有良好的润湿效果4)使粒子处于适当的沉淀状态。常用的介质是什么？在粒度测试中，最常用的液体介质是水，也经常使用水和甘油混合物、乙醇和甘油混合物、乙醇、汽油、煤油、空气、氮等。分散剂是什么，常用分散剂是什么？分散剂是添加到水中，显着减少水表面张力，使粒子表面容易湿的物质。常用分散剂包括六偏磷酸钠、焦磷酸钠、聚丙烯酸钠、洗涤剂等。分散剂的使用和分散剂在考试前必须按一定比例与水混合，完全溶解。分散剂和水的比例在0.2%-0.5%之间。分散剂的作用是什么？分散剂有两个作用，一个是加速“结块”分解，缩短分散时间，另一个是延迟粒子重新团聚的时间，使粒子长时间分散。61.激光粒度测试原理激光粒度仪通常由激光、傅里叶透镜、光电接收器阵列、信号转换和传输系统、样本分布式系统、数据处理系统等组成。激光发射的激光束在滤光器、光束扩展、准值后变成一个远光源，当这个远光束没有照射粒子时，光束通过傅里叶透镜会聚在焦点上。如下图所示。当粒子以某种方式均匀地放置在平行光束上时，激光会发生衍射和散射，一些光以一定的角度向外扩散。米氏散射理论证明，大粒子产生的散射光和光轴之间的散射角度小，小粒子产生的散射光和光轴之间的散射角度大。这些不同角度的散射光通过副氏透镜会聚到焦平面上，不同半径的明暗交替出现的环，不同半径的环都表示粒子大小和含量信息。这样，可以在焦平面的不同半径上安装一系列光的电接收器，将光信号转换为电信号并传输到计算机，然后使用专用软件分析和识别这些信号，从而获得粒度分布。62.SOP的含义是什么？SOP是标准操作计划的缩写，意思是“标准化操作程序”。具有这种功能的设备的所有操作都在计算机控制下自动进行。63.具有SOP功能的激光粒度仪的优点是什么？具有SOP功能的激光粒度仪有两个优点。一是简化操作和培训，只需简单的操作即可获得准确的测试结果。二是保证测试条件完全一致，保证测试结果准确可靠。64.中央系统在激光粒度仪中的自动作用是什么？在激光粒度测量