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  • 發布時間:2018-09-30 11:25 原文鏈接: 顆粒測試100問之基礎知識(一)

            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

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    被測參數

    分析方法

    粒度范圍(μm

    長度

    光學顯微鏡

    電鏡

    >0.5

    0.001~200

    截面積、表面積

    光學顯微鏡

    電鏡

    圖像儀

    篩分法

    光透法

    圓盤離心沉降法

    光阻法

    電遷移分級

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