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超细粉体粒度的三种表征方法

发布时间:2018-11-09      点击次数:3851


    粉体颗粒的大小称为粒度。由于颗粒形状通常很复杂难以用一个尺度来表示,所以常用等效粒度的概念,不同原理的粒度仪器依据不同颗粒的特性做等效对比。目前对超细粉体粒度的分析主要有以下几种典型方法:电镜统计观测法、高速离心沉降法、激光粒度分析法和电超声粒度分析法。

一、电镜统计观测法

    一次颗粒的粒度分析主要采用电镜统计观测法,可以采用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)两种方式进行观测。可以直接观测颗粒的大小和形状,但又可能有统计误差。由于电镜法是对样品局部区域的观测,所以在进行粒度分布分析时需要多幅照片的观测,通过软件分析得到统计的粒度分布。

二、激光粒度分析法

    目前,在颗粒粒度测量仪器中,激光粒度仪得到广泛应用。其特点是测量精度高、测量速度快、重复性好、可测粒径范围广、可进行非接触测量等,可用于测量超微粉体的粒径等。还可以结合BET法测定超微粉体的比表面积和团聚颗粒的尺寸及团聚度等,并进行对比、分析。

激光粒度分析原理:激光是一种电磁波,它可以绕过障碍物,并形成新的光场分布,称为衍射现象。例如,平行激光束照在直径为D的球形颗粒上,在颗粒后得到一个圆斑,称为Airy斑,Airy斑直径d=2.44λf/D,λ为激光波长,f为透镜焦距。由此公式计算颗粒大小D。

三、沉降法

    沉降法是通过颗粒在液体中沉降速度来测量粒度分布的方法。主要有重力沉降式和离心沉降式两种光透沉降粒度分析方式,适合超细粉体颗粒粒度分析的方法主要是离心沉降式分析。

    颗粒在分散介质中,会由于重力或离心力的作用发生沉降,其沉降速度与颗粒大小和质量有关,颗粒大的沉降速度快,颗粒小的沉降速度慢,在介质中形成一种分布。颗粒的沉降速度与颗粒粒径之间的关系服从Stokes定律,即在一定条件下颗粒在液体中的沉降速度与粒径的平方成正比,与液体的粘度成反比。沉降式粒度仪所测的粒径也是一种等效粒径,叫做Stokes直径。

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