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粉體粒度不同測(cè)試方法的優(yōu)缺點(diǎn)
  • 發(fā)布日期:2017-06-06      瀏覽次數(shù):4979
    • 粉體粒度是粉體材料的主要指標(biāo)之一,它直接影響產(chǎn)品的工藝性能和使用性能,在各行各業(yè)中都受到廣泛的關(guān)注,例如水泥粒度決定水泥的凝結(jié)時(shí)間,抗菌粉體的粒度決定添加進(jìn)紡織品后紡絲的效果,石蠟的粒度決定作為添加劑加入油墨后油墨的書寫流利度等。因此,對(duì)粉體粒度的測(cè)試日益受到人們的重視。

       

      粒度測(cè)試的方法很多,具統(tǒng)計(jì)有上百種。目前常用的有沉降法、激光法、篩分法、圖像法和電阻法五種,另外還有幾種在特定行業(yè)和領(lǐng)域中常用的測(cè)試方法。

       

      篩分法

      篩分法是一種傳統(tǒng)的粒度測(cè)試方法。它是使顆粒通過不同尺寸的篩孔來測(cè)試粒度的。篩分法分干篩和濕篩兩種形式,可以用單個(gè)篩子來控制單一粒徑顆粒的通過率,也可以用多個(gè)篩子疊加起來同時(shí)測(cè)量多個(gè)粒徑顆粒的通過率,并計(jì)算出百分?jǐn)?shù)。

      篩分法有手工篩、振動(dòng)篩、負(fù)壓篩、全自動(dòng)篩等多種方式。顆粒能否通過篩幾與顆粒的取向和篩分時(shí)間等素因素有關(guān),不同的行業(yè)有各自的篩分方法標(biāo)準(zhǔn)。

      優(yōu)點(diǎn):成本低,使用容易。

      缺點(diǎn):對(duì)小于400目(38um)的干粉很難測(cè)量。測(cè)量時(shí)間越長,得到的結(jié)果就越??;不能測(cè)量射流或乳濁液;在測(cè)量針狀樣品時(shí)這會(huì)得到一些奇怪的結(jié)果,比如加工前和加工后的篩余量差不多。

       

      沉降法

      沉降法是根據(jù)不同粒徑的顆粒在液體中的沉降速度不同測(cè)量粒度分布的一種方法。它的基本過程是把樣品放到某種液體中制成一定濃度的懸浮液,懸浮液中的顆粒在重力或離心力作用下將發(fā)生沉降。不同粒徑顆粒的沉降速度是不同的,大顆粒的沉降速度較快,小顆粒的沉降速度較慢。

      在實(shí)際操作中, 由于測(cè)試顆粒的終沉降速度存在較大困難,因此,所有沉降儀都是測(cè)量與終沉降速度相關(guān)的其它物理參數(shù),如壓力、密度、重量、濃度或光透過率等。進(jìn)而求得顆粒的粒徑分布.沉降法又分為重力沉降和離心沉降兩種, 重力沉降的測(cè)試范圍通常為0.5~100μm,離心沉降可測(cè)量的粒徑范圍為0.05~5 μm.目前, 沉降式顆粒儀一般都采用重力沉降和離心沉降相結(jié)合的方式。

      優(yōu)點(diǎn):原理直觀,分辨率較高,價(jià)格及運(yùn)行成本低。

      缺點(diǎn):測(cè)量速度慢,不能處理不同密度的混合物。結(jié)果受環(huán)境因素(比如溫度)和人為因素影響較大。

       

      激光法

      激光衍射法(又稱小角前向散射法)是散射式激光測(cè)粒技術(shù)中發(fā)展為成熟、應(yīng)用為普遍的一種方法,它通過測(cè)量顆粒在前向某一小角度范圍內(nèi)的散射光能分布,利用經(jīng)典的Mie散射理論和對(duì)大顆粒適用的夫瑯和費(fèi)理論,求得顆粒粒徑的大小和分布。對(duì)于粒徑較大的顆粒,由于在前向小角度范圍內(nèi)的散射以衍射為主,因此,小角前向散射法又稱為衍射法。

      激光衍射法的適用性廣,粒徑測(cè)量范圍寬,測(cè)量,精度高,重復(fù)性好,測(cè)量速度快,需要提供的物理參數(shù)少,可在線測(cè)量等,故而得到廣泛應(yīng)用。

      優(yōu)點(diǎn):測(cè)試范圍寬(的激光粒度儀的測(cè)量范圍是0.04-2000um,一般的也能達(dá)到0.1-300um),測(cè)試速度快(1-3分鐘/次),自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)便,重復(fù)性和真實(shí)性好,可以測(cè)試干粉樣品,可以測(cè)量混合粉、乳濁液和霧滴等。

      缺點(diǎn):不宜測(cè)量粒度分布很窄的樣品,分辨率相對(duì)較低。

       

      電阻法

      電阻法又叫庫爾特法,是由美國一個(gè)叫庫爾特的人發(fā)明的一種粒度測(cè)試方法。這種方法是根據(jù)顆粒在通過一個(gè)小微孔的瞬間,占據(jù)了小微孔中的部分空間而排開了小微孔中的導(dǎo)電液體,使小微孔兩端的電阻發(fā)生變化的原理測(cè)試粒度分布的。小孔兩端的電阻的大小與顆粒的體積成正比。當(dāng)不同大小的粒徑顆粒連續(xù)通過小微孔時(shí),小微孔的兩端將連續(xù)產(chǎn)生不同大小的電阻信號(hào),通過計(jì)算機(jī)對(duì)這些電阻信號(hào)進(jìn)行處理就可以得到粒度分布了。

      用庫爾特法進(jìn)行粒度測(cè)試所用的介質(zhì)通常是導(dǎo)電性能較好的生理鹽水。

      優(yōu)點(diǎn):測(cè)量精度高,操作簡(jiǎn)便,測(cè)量速度快, 重復(fù)性較好,通常范圍在0.5~100μm。

      缺點(diǎn):動(dòng)態(tài)范圍較小,容易發(fā)生堵孔故障,測(cè)量下限不夠小,不適合測(cè)量小于0.1μm的顆粒樣品。

       

      顯微圖象法

       

      顯微鏡圖像法能同時(shí)觀察顆粒的形貌及直觀地對(duì)顆粒的幾何尺寸進(jìn)行測(cè)量,經(jīng)常被用來作為對(duì)其他測(cè)量方法的一種校驗(yàn)或標(biāo)定.該類儀器由顯微鏡、CCD攝像頭(或數(shù)碼相機(jī))、圖形采集卡、計(jì)算機(jī)(圖像分析儀)等部分組成.它的工作原理是由CCD攝像頭將顯微鏡的放大圖形傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中,再通過分析軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理和計(jì)算,得出顆粒的粒徑和粒徑分布.

      顯微鏡圖像法的測(cè)量結(jié)果主要表征顆粒的二維尺寸(長度和寬度),而無法表征其高度。

      優(yōu)點(diǎn):可以直接觀察顆粒的形貌,可以地得到球型度、長徑比等特殊數(shù)據(jù)。

      缺點(diǎn):代表性差,操作復(fù)雜,速度慢,不宜分析粒度范圍寬的樣品。

       

      其它顆粒度測(cè)試方法

      除了上述幾種粒度測(cè)試方法以外,目前在生產(chǎn)和研究領(lǐng)域還常用刮板法、沉降瓶法、透氣法、超聲波法和動(dòng)態(tài)光散射法等。

       

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