一、什么是顆粒?什么是粉體?
顆粒是具有一定尺寸和形狀的微小物體,它的宏觀尺寸通常界定在1nm以上和1mm以下,粉體是由固體顆粒堆積而成的。廣義地說,分散在空氣中的霧滴、分散在水中的油滴、溶液中的氣泡、多孔體中的孔等也可看作“顆粒”,前兩者是液體“顆粒”,后兩者是氣體“顆粒”。
二、顆粒大小的分類
通常所說的超微顆粒或目前流行的所謂納米顆粒是指1nm~100 nm尺度的顆粒。嚴格地講,納米顆粒應是2nm~10nm的顆粒,有明顯的量子效應,2nm以下稱為原子團;亞微米顆粒是指0.1μm~1μm的顆粒,超細顆粒是超微顆粒和亞微米顆粒的統稱;細粉是指1μm~100μm的粉體;粗粉是指100μm~ 1000μm的粉體。不同行業對此還有不同的說法,統一這些說法有利于技術交流。
三、為什么要關心顆粒大小?
顆粒大小幾乎與粉體的所有性能密切相關,不用說納米顆粒的納米效應,還是微孔的催化效應,就是微米尺度的粉體,其大小也是很重要的,如水泥的水化反應、涂料的附著力、電池材料的充放電、藥物被人體吸收的程度、過濾器的過濾效率、磁性材料的磁導率和矯頑力、殺蟲劑效力、大氣和環境污染等,無不與顆粒大小有關。這也是人們關心顆粒大小的根本原因。
四、微米與目數的關系
微米-目數對照一覽表
微米 | 目數 | 目數 | 微米 | |
1 | 12500 | 2 | 8000 | |
2 | 6250 | 5 | 4000 | |
5 | 2500 | 10 | 1700 | |
10 | 1250 | 20 | 830 | |
15 | 800 | 50 | 270 | |
20 | 625 | 100 | 150 | |
33 | 425 | 200 | 75 | |
37 | 400 | 500 | 25 | |
44 | 325 | 1000 | 13 | |
74 | 200 | 2000 | 6.5 | |
149 | 100 | 5000 | 2.6 | |
350 | 45 | 10000 | 1.3 |
(經驗公式:目數(mesh)*微米(μm)=15400)
五、什么是D50、D97?
D50:也稱中位徑或中值粒徑,是指一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑大于它的顆粒占50%,小于它的顆粒也占50%。如果一個樣品的D50=5μm,說明在組成該樣品的所有粒徑的顆粒中,粒徑大于5μm的顆粒占50%,小于5μm的顆粒也占50%。D50常用來表示粉體的平均粒度。
D97:是指顆粒粒度分布中,從小到大累積分布百分數達到97%時對應的粒徑值。它的物理意義是粒徑小于它的的顆粒占97%。它通常被用來表示粉體粗端粒度指標,是粉體生產和應用中一個被重點關注的指標。其它如D16、D90等參數的定義與物理意義與D97相似。
六、何謂粒度?何謂粒度分布?
顆粒的大小稱為顆粒的粒度,也可稱為粒徑。粒度或粒徑表示的是顆粒直徑。當然,對于非球形顆粒,其粒徑與測量基準和統計方法有關,粒徑只能是“等效”的。
不同粒度間隔的顆粒占粉體總量的百分數(或累積百分數)稱為頻率粒度分布(或累積粒度分布),其縱坐標為不同基準計算的粒度組成,可以是個數、長度、面積、體積或質量矩的百分數或累積百分數,其橫坐標為不同基準計算的粒度值。
七、常見粒度分布的表示方法有哪些?
1) 表格形式:用列表的方式表示不同粒度所對應的百分比含量
2) 圖示形式:用直方圖或曲線等圖示方式表示粒度分布的方法
3) 函數形式:用某種數學函數形式表示粒度分布的方法。通常有正態分布、對數正態分布、羅辛·拉母勒分布(Rosin-Rammler)函數等。
其中,使用表格形式時需注意以下規定:
1) 表格中粒度范圍,例如<20μm,不應包括20 μm;20μm~25μm,應包括20 μm,但不包括25 μm。這樣,每個粒度范圍的中值,正好為上、下限之和除以2。例如,20μm~25μm的中值應是22.5 μm。
2) 各個粒度范圍的中值,可按算術級數遞增,也可按幾何級數遞增,但要使粒度間隔大小除以中值保持常數。例如,篩分法中的篩孔系數按幾何級數1,,2,2,…….,64遞增,粒度范圍取0.14μm~1.18μm,1.18μm~1.68μm,1.68μm~2.36μm,……,53.7μm~75.6μm,間隔大小除以中值為一常數值0.34。
八、何謂等效粒徑?
實際顆粒的外形通常是非球形的,當一個顆粒的某一物理特性與同質球形顆粒相同或相近時,我們就用該球形顆粒的直徑來代表這個實際顆粒的直徑,稱之為等效粒徑。根據不同的測量方法,有不同的等效粒徑,如:
1)等效體積粒徑:即與所測顆粒具有相同體積的同質球形顆粒的直徑。
2)等效沉速粒徑:即與所測顆粒具有相同沉降速度的同質球形顆粒的直徑。重力沉降法、離心沉降法所測的粒徑為等效沉速粒徑,也稱斯托克斯(Stokes)徑。
3)等效電阻粒徑:即在一定條件下與所測顆粒具有相同電阻的同質球形顆粒的直徑。庫爾特法所測的粒徑就是等效電阻粒徑。
4) 等效投影面積粒徑:即與所測顆粒具有相同的投影面積的球形顆粒的直徑。圖像法所測的粒徑即為等效投影面積粒徑。
九、不同粒度測量基準的方法分類
不同粒度測量基準的方法分類