粒度分析 电阻法 第1部分：孔径孔管法 征求意见稿

GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-1粒度分析电阻法第1部分：小孔管法本文件规定了电阻法测量分散于电解质溶液中颗粒粒度分布3.13.23.33.43.53.63.73.8GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-2Ap最频繁脉冲的幅度Ax任一颗粒产生的电脉冲幅度dm用于初级校准的微球的标称平均直径df自由度dL粒径段或通道的颗粒直径下限dp有证粒度标准物质的峰值粒径du粒径段或通道的颗粒直径上限kd粒径校准常数kda用于开始质量校准程序的任意粒径校准常数Mb质量平衡，测量中所记颗粒质量与输入颗粒质量的比例Mm仪器测量的颗粒质量nc计数的颗粒数Nc泊松分布的平均值，用于描述尺寸区间内计数的时间扩展ΔNi第i粒径段内的颗粒计数N第i粒径段内（i=1,vT分散质量为m的样品的电解质溶液体积vi第i粒径段内的的颗粒算术平均体积x颗粒体积等效球直径xmax特定小孔管可测的最大颗粒尺寸xmin特定孔径管可测的最小颗粒尺寸P浸没密度/有效密度（包括最终封闭孔隙的固体密度，但不包括颗粒内的开放孔隙）X2卡GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-3通常，通过这种技术测量尺寸大于约0.5微米的颗粒。图1给出了仪任何颗粒的体积等效球直径x可以通过公式（2）计算： 6.2粒径测量范围GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-4最大的小孔管（通常为2000μm）。实际上的粒径测量上限约为1200μm，单个小孔管的粒径测量范围与小孔管直径D有关。研究发现，对于直径为D的小孔管，在0.015D误差约为5％。对于非球形颗粒，当粒径接近测试范围上限时可能容易堵塞小孔管。实际上，测量下限上，可以通过选择一个合适直径的小孔管来避免使用多个孔管，并达到可接受的粒径测可以使用较大的孔管，最高可达2000μm。在这种应用中，宜通过添加甘油或蔗糖来增加电解质6.3颗粒重叠的影响度增加的情况下，会出现两个或多个颗粒几乎同时进入感应区的情况，这将导致复杂的脉冲信号。有几种可能性出现，即(a)两个颗粒同时通过感应区，导致脉冲高度等于两个脉冲高度之和，并引表1重叠概率为5％时每毫升的颗粒计数，以及计数1000小孔管直径D/µm2GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-56.5测量体积b)测量足够数量的颗粒，以满足粒度分布的质量要求；GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-6定测量次数和概率下的表观方差和理论方差是相关的。附录G中提供了一个示例。这种统计检验可用于单一粒径段的颗粒数、一组粒径段的颗粒数，或方法再现性和中间精度将受到几个因素的影响（除了7.1中处理的那些因素）附录B总结了所有可能影响最终结果质量的关键因素，这些可以作为根8.2仪器安置可以使用三种接近单分散，具有峰值粒径标准值的有证标准物质来检验小孔管/放的标样颗粒加入悬浮液中，一种粒径在0.05-0.1D范围内，另一种粒径约为0.5D。重新测量悬浮液，这些额外峰值粒径的测量值与标样粒度标称值的测量误差宜小于8.4计数系统的线性度检验8.5选择电解质溶液粒可以选择各种水性电解质溶液中进行测试8.5.2小孔径小孔管（D＜50μm）的特殊注8.5.3大孔径小孔管（D＞400μm）的特GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-7为了防止通过小孔管的快速流动而引起湍流噪声信号，可以通过添加葡萄糖或甘油来增加电解质8.6电解质溶液的制备设备宜预先用过滤后的电解质溶液或其他适当的液体冲洗。背景计数不宜超过表2中给列数值，或根据这些背景计算出的等效体积不应超过测试颗粒总体积的22222228.7推荐的取样、缩分、样品制备和分散方法宜将样品缩分成每个约0.2cm³大小。如果样品是粉状稀释。在烧杯中加入电解质溶液，并按照8.7.1中的时间要求，将其放入具有适当功率和频率的超声波GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-8浴槽中，偶尔搅拌一下。建议使用秒表以便创建可重复的分散方法。图3显示了一种400ml容量烧杯加在这种情况下，材料的密度将接近电解质的密度。将样品缩分成约1g的分样。将分样与分散剂混管孔径大小下能被测到的颗粒，即如果使用20μm孔径的小孔管，那么稀释剂宜先经过大约D的针状颗粒被认为是可测量的最小颗粒，这对应最大的颗粒长宽比为40根据显微镜的观察（见8.7.5），估计最大颗粒直径。选择一个合适的小孔管，确保待测GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-9确保最大颗粒直径小于小孔管孔径的80%。如果样品中有相当一部分的颗粒粒径低于该小孔管粒径测试下限（小孔管孔径的1.5%则需要使用第二个甚至第三个更小孔径参考表1选择一个合适的测量体积或选择一个合适的累积测量时间。可能需要测试多个样品或长时8.9清除小孔管的堵塞b)沸腾法：加大小孔管电流，利用电流的加热效果让液体沸腾续搅拌5到10分钟，再次测量。当使用搅拌器时，调整至最佳搅拌效果同时又不产生涡流气泡。分别记录颗粒粒径在接近小孔管孔径的30%和5%时的颗粒累积计数（分别用xmax和xmin表示）。如果计数变化变化。表3详细列出了一些可能的因素原因。ISO/TR13097[20]（GB/T41316）提供了xmaxxminGB/T29025.1—XXXX/ISO13319-如果电解质的电导率发生变化，那些使用“恒电流”方法的仪器不需要重新校准。使用“恒电压”粒，实测粒径可能只有表观粒径的一半。有关多孔性颗粒测量的校准，参见附录至有证标准物质（CRM）。校准方法可参照标准物质证书或和仪器使用说明（制造商提供的仪器操作手册）。一种方法是获得颗粒计数分布的直方图（频度分布图），X轴为等间隔的颗粒通道数（线性）、Y轴为颗粒计数。如果粒度分布对称，则颗粒计数最多的通道中心位置所对应的颗粒峰值粒径非常接近率在三个或更多压力下测量。当前标准是通过结合可溯源标准样品的粒度分布和重量法的准确数据建9粒度分布测量大量相对较小的颗粒，可以通过进行质量平衡来检查其是否存在（见附录D）。如果粉末的粒度分布范低测量精度，但在使用较大孔径的小孔管时有GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-仪器通过验证小孔管/放大器系统的线性（见8.2），计数系统的线性11.2验证报告a)测试样品的标识；b)操作员姓名；f)测量条件（施加在两个电极之间的电流、直径的放大比校准常数等h)通道的计数数量；可用结果宜根据GB/T15445.1和GBGB/T29025.1—XXXX/ISO13319-k——每个段的实际事件数；P(K=0)=1/e0.1=0.905··················及P(K=1)=0.1/e0.1=0.090·····每个段的平均事件数α=0.1，和公式(A.3)至(A.6)的结果都表明，对于5%的重叠度，最大颗粒浓度人则提到，另一种类型的60μm直径的孔（L/D=4.8）的延伸因每10个感应体积1个颗粒，在5%重合要求下，意味着颗粒浓度N5%：N5%=0.1/2×10−12×D3ml,或大约5或N5%=5×1010×va/D3个颗粒/取样体积va··········································(A.8)GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-粒度测量粒度测量方法湿度温度样品来源/标号校准方法湿度温度样品来源/标号校准方法分散剂来源分散剂等级样品导电率样品孔隙度样品加入仪器的方法样品量样品准备电解质的选择域（MODR）。为此，首先需要评估可能影响方法的主要参数。这些参数可以分为以下b)环境：将从事测量的实验室条件。——噪声因素（图B.1中绿色字体显示如果确认为潜行抗干扰性（Ruggedness）测试GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-——实验因素（图B.1中红色字体显示方法定可能是关键因素，则需要进行鲁棒性（Robustness）实验以定义方法操作设对于一个方法来说，作为鲁棒性研究的一部分需要探索的主要参数包——样品浓度：需要选择以确保重叠最小化[21]。GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-标准偏差σkd。将数据绘制在休哈特图上（按照ISO7870-2:2013[22]预警界限kd+2σkd和处置界限kd+3σkd。后续分析中使用平均粒径校准常数kd。使用平均值可减少常数确定中的随机误差。如果结果落在+2σkd和+3σkd之间（预警区域），应立即重复校准。如果连续两个结果在+2σkd之外，或者一个结果在平均值的+3σkd之外，则应采取清洁或修理等措GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-粒浓度（例如，重叠率低于5%）。为了获得尽可能小孔管的窄尺寸范围的颗粒。分析已知体积的分散液，其浓度保证其中颗粒以D.2.2悬浮液测量体积vm计有效的计数水平下（参见第7章），用标称体积进行重叠校正后总颗粒计数五次。切换到另一录所有颗粒计数。这些计数应遵循卡方分布，参见附使用精度为0.1毫克的天平、比重瓶、移液管和常用的颗粒分散方法，确定待分析的电解液中材料通过筛分或类似的分离方法，准备窄粒径分布待测材料。至少颗粒质量的99%应落在10:1的粒径比将质量为m的粉末分散在体积vT的电解液和分散剂然后，通过使用已知测量体积vm确保完全清洁小孔管，非常仔细地测量粒度分布，粒径校准常数GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-kd通过公式(D.1)计算：kd=kd,a1/3···························································································kd,a——用于开始计算校准常数的任意粒径校准常数值，来自质量校准。注：当选择之前的微球校准常数作为kd,a并发现结果与kd相同时，这证明校准常数仍然有效，并且没有来自颗粒形vi/μm3NiΔNiΔNivi/μm3GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-60kd,a=294.1kd=379.1每个粒径段的颗粒平均体积ΔNivi和总颗粒体积∑1ΔNivi可以通过粒度仪配备的计算机软件计算。有关具体软件的详细信息，请咨询仪器制造商或参考仪器操差。通常，100%±5%的质量平衡数是可以满足的。参见GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-·····························由仪器测量的颗粒质量与通过称量分散在已称量电解质体积中的粉末样品所确定的质量之比，偏管（或多小孔管）技术（参见附录F）以达到尽可能高vi/μm3NiΔNiΔNivi/μm3∑ΔNivi/μm360GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-成赫姆霍兹层(Helmholtzlayer)。通常，该电压可能为10V～孔隙效应进行修正，则测量得到的尺寸将会偏小（见图E.1）。解决这个问题的一种技术是用室温下固体的有机物质或与水不相溶的溶剂填充孔[15][16]。然而，这种技术无法用于由天然聚合物制成的多孔颗粒，因为它们在有机溶剂中会改变尺寸。根据E.3所述，通过使用窄分布的同类材料颗粒平均粒径进行法（ESZ）仪器测量材料，并使用上述已获得的平均粒径校准仪器GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-在筛分的情况下，筛网的孔径应尽可能接近样品的峰值粒径（例如，每侧5μm到液中。然后可以静置过夜或者在超声浴中处理，以便也可以使用数量分布或体积分布中的中位径esp=·································dref=fresp⋅dm····································································(E.2)GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-适合相应不同小孔管测量。通常通过湿筛分来实现这选择类似于表F.1中的适当小孔管组合。为了确保重叠区域匹配，较小小孔管的孔径应大于较大小粒径范围(大概)/µm数N，与等效颗粒直径X之间的关系图。例如在图F.1中对数-对数坐标轴上显示的粒度分布，由点1到9表示。在进行重叠校正和稀释后，以类似的方式得到较小小孔管的结果，例如图F.GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-N——重叠校正后的大于某一粒径的累积颗粒数x——等效颗粒直径然后，完整的粒度分布在此示例中将由点1、2、d、e、f、g表示，可以通过常规方法计算累积质量或过10%（但较高的差异会导致最终结果不够准确，因此最好是较低的值）。非球形材料的误差会更大。现代仪器带有软件程序，可以完全自动执行数据重叠，或者允许用户选择最合适的重叠GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-径段的颗粒数量、多个粒径段的颗粒数量或总颗·································································该检验统计量近似服从自由度为n−1的卡方分布。当置信系数为p%时，如果检验统计量大于置信系数为(100-p)%时的卡方分布值（参见统计表），则泊松分布的假设不成立。nNiN 123456 N=982Sum=4.43=x2测量值为4.43（见表G.1小于临界值。因此，结果很可能符合泊松分布。GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-nNiN 123745647 N=964Sum=18.38=x2注：第七次测试中部分小孔管发生堵塞。对于p=0.05和自由度df=6，卡方分布的临界值是12.59（参见卡方值统计表，例如参考文献[23]）。测量值为18.36（见表G.2大于临界值。因此，结果很可能不符合泊松分布。GB/T29025.1—XXXX/ISO13319-[1]COULTER,W.H.USPatentNo.2,656,508.onParticleCharacterization,PartecNuremberg,1979,pp[3]HARFIELD,J.G.,WHARTON,R.T.andLINES,R.W.Responseofthetospheres.Part.Charact.,1,19Analysis,N.G.Stanley-Wood,R.W.Lines(eds.),RoyalSoc.Chem.1992,pp.350-3ModernDevelopmentsinPowderMetallurgy,Pl