如何有效量测及判断材料粒径大小?

如何有效量测及判断材料粒径大小?

 

粒径量测直观并且很好理解,肉眼可看出颗粒大小,拿出直尺或游标卡尺就可简易测量,但随着颗粒越来越细变成粉末甚至进入了奈米的微观世代,如何准确的量测到颗粒尺寸,就变得越来越精密以及困难。

而粒度分析是粒子科学的一部分,其中粒度分析里的粒度主要是指粒径分布。 粒度测量通常是通过称为粒度分析仪 (PSA) 的设备实现的,这些设备基于不同的技术,传统的方法主要有筛分法、显微镜法(高清晰度图像处理)、布朗运动分析、库尔特电感应法、重力沉降法、离心沉降法等,这些测试方法操作繁琐、测试时间较长、不能在线测量等。

 

 

检测范围

测量原理

优点

缺点

过筛法

>40um

筛孔尺寸,重力

简易,成本低

400目以上难以测量,无法检测流体

光学显微镜 SEM

>0.0001um

雷射束散射

可检测极小粒子,确认一次粒径大小

价位高

无法得到粒径分布全貌

光学散射法

0.002~2000um

对光散射或消光

简便快速

取样量少

可得粒径分布

易受杂质影响

重力沉降

2~100um

沉降效应

成本低

过小粒径无法检测

电阻法

0.4~800um

在小孔电阻传感区引起的电阻变化

测量速度快

粒径范围太大无法使用


 

雷射粒度仪是目前用途最广泛的一种,其中静态光散射衍射粒度仪它的粒径测量范围广、适用范围广泛、重现性好、测量速度快、操作方便且可实现在线测量,一次测量可以得出多种粒度数据,如体积平均粒径、粒度曲线、区间粒度分布和累计粒度分布等。

 

合记提供两台粒径分析仪给客户研磨后检测粒径。

1.     Malvern Zetasizer NanoS 奈米粒径分析仪

采用动态光散射(DLS)测量分子或颗粒的粒径及粒径分布,透过分析悬浮粒子在用雷射照射时散射光的波动,以确定布朗运动的速度,然后可以使用斯托克斯-爱因斯坦关系获得粒子的流体动力学尺寸。

可量测1~10000nm奈米等级的物料,结合合记机械NT系列陶瓷奈米研磨机专业的研磨技术+客观的粒径检测仪器,提供客户最完整的奈米研磨分散技术

2.     Malvern Mastersizer 3000 粒径分析仪

使用雷射绕射技术来量测材料的粒径和粒径分布,其利用雷射光束穿过分散的颗粒样品时所产生散射光的强度来进行量测,然后对数据进行分析,计算出产生该散射图谱的粒径大小。

可量测0.01~3500um奈米等级的物料,结合合记机械HT系列陶瓷珠磨机乾式研磨设备,能够准确判断研磨出物料颗粒大小,也提供客户单独送样检测服务

 

上图可看到粒径分析仪所量测出的粒径报告,业界多半都是用D10, D50, D90 这三个长度数值来表示,单位通常是 μm。常在学术研究报告或品管报告中看到这几个数据,"D" 的意思是 Distribution 粒径分布。

D50 代表全部微粒中,有 50% 的颗粒,小于这个尺寸。雷射粒径分析仪,并不是真的一颗一颗单独去照出样品微粉的尺寸,而是用不同角度的镭射光,照射被分散后的全体粉末,再从感光元件获得的多个绕射投影图,最后执行叠加、扣除、交叉分析,来计算出各种尺寸微粒的数量统计比例,也可以透过粒径分布图观察粒径分布状况,交叉分析成品研磨特性。

 

结语

在研磨的领域里面,除了有效的配方及优质的设备以外,还需要客观公正的第三方仪器进行粒径检测,合记机械除了提供专业技术及优质服务外,还配有完整的检测设备,搭配专业的人员技术以及相关粒径分析仪器,让您开发、生产事半功倍!

 

参考文章:
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E7%B2%92%E5%BA%A6%E5%88%86%E6%9E%90

 2022-09-04