粒度大小及分布是粉體最受關(guān)注的一項指標,而這些數據都需要通過(guò)各種粒度檢測方法獲得,因此,客觀(guān)真實(shí)地反映粉體的粒度分布是至關(guān)重要的。
1、常用的粉體粒度檢測方法
?。?)篩分
?、俳z網(wǎng)篩
基本原理:通過(guò)一套篩框大小有一定比例,篩孔寬度和篩絲直徑都按標準制造的篩子組對粉體進(jìn)行篩分,稱(chēng)重各粒級,可得粒度分布和重量累積粒度分布。
測定范圍:38-7950μm。
特點(diǎn):方法簡(jiǎn)單、快速,可得平均粒徑和粒度分布,分干法和濕法兩種篩析法,細粒和黏性物料用濕法。
?、陔姵练e篩
基本原理:物料通過(guò)電成型的微孔篩將樣品分級。
測定范圍:5-56μm。
特點(diǎn):近年來(lái)開(kāi)始在工程技術(shù)上使用的一種新型篩析儀器。
?。?)重力沉降
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基本原理:分散在沉降介質(zhì)中的樣品顆粒,其沉降速度是顆粒大小的函數,通過(guò)測定分散體因顆粒沉降而發(fā)生的濃度變化,測定顆粒大小和粒度分布。
測定范圍:1~100μm。
特點(diǎn):儀器便宜,方法簡(jiǎn)單,安德遜液管法應用很廣;缺點(diǎn)是測定時(shí)間長(cháng),分析,計算的工作量較大。
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基本原理:利用比重計在一定位置所示懸濁液比重隨時(shí)間的變化沒(méi)測定粒度分布。
測定范圍:1~100μm。
特點(diǎn):儀器便宜,方法簡(jiǎn)單,但測定過(guò)程工作量較大。
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基本原理:利用光過(guò)法或X射線(xiàn)透過(guò)法測定因分散體濃度就引起的濁度變化,測定樣品的粒度和粒度分布.
測定范圍:0.1~100μm。
特點(diǎn):自動(dòng)測定,數據不而處理便可得到分布曲線(xiàn),可用于在線(xiàn)粒度分析。
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基本原理:通過(guò)測定已沉降下來(lái)的顆粒的累積重量測定粒度和粒度分布。
測定范圍:0.1~150μm。
特點(diǎn):自動(dòng)測定和自動(dòng)記錄,但儀器較貴,測定小顆粒誤差較大。
?。?)離心沉降
基本原理:在離心力場(chǎng)中,顆粒沉降也服從斯托克斯定律,利用圓般離心機使顆粒沉降,測定分散體的濃度變化;或者使樣品在空氣介質(zhì)離心力場(chǎng)中分級,從而得到粒度大小和粒度分布。
測定范圍:0.01~10μm。
特點(diǎn):測定速度快、是超細粉體顆粒的基本粒度測定方法之一,可得到顆粒大小和粒度分布,是較先進(jìn)的測定方法之一,用途廣泛。
?。?)庫爾特計數器
基本原理:懸浮在電解液中的顆粒通過(guò)一小孔時(shí),由于排出了一部分電解液而使液體電阻發(fā)生變化,迷種變化是顆粒大小的函數,電子儀器自動(dòng)記錄下粒度分布。
測定范圍:0.4~200μm。
特點(diǎn):速度快,精度高,統計性好,完全自動(dòng)化,近年來(lái)應用較廣,可得到顆粒粒度和粒度分布。
?。?)激光粒度分析儀
基本原理:根據夫瑯和費衍射光用射原理測定顆粒粒度及粒度分布。
測定范圍:0.05~3000μm。
特點(diǎn):自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、測定速度快、重復性好,可用于在線(xiàn)粒度分析。
?。?)顯微鏡
?、俟鈱W(xué)顯微鏡
把樣品分散在一定的分散液中制取樣片,測顆粒影像,將所測顆粒按大小分級,便可求出以顆粒個(gè)數為其準的粒度分布。
測定范圍:1~100μm。
特點(diǎn):直觀(guān)性好,可觀(guān)察顆粒形狀,但分析的準確性受操作人員主觀(guān)因素影響程度大。
?、趻呙韬屯干潆娮语@微鏡
基本原理:與光學(xué)顯微鏡方法相似,用電子束代替光源,用磁鐵代替玻璃鏡。顆粒用顯微鏡照片顯示出來(lái)。
測定范圍:0.001~100μm。
特點(diǎn):測定亞微米顆粒襪度分布和顆粒開(kāi)頭的基本方法,廣泛用于科學(xué)研究,儀器較貴,需專(zhuān)人操作。
?。?)比表面積測定儀
?、偻高^(guò)法
基本原理:把樣品壓實(shí),通過(guò)測定空氣浪過(guò)樣品時(shí)的阻力,用柯境尼-卡曼理論計算樣品的比表面積,引入形狀系數,可換算成平均粒徑。
測定范圍:0.01~100μm。
特點(diǎn):儀器簡(jiǎn)單,測定迅速,再現性好,但不能測定粒度分布數據。另外,測定時(shí)樣品一定要壓實(shí)。
?、贐ET法
基本原理:根據BET吸附方程式,用測定的氣體吸附量求比表面積,引入形狀系數,可換算成平均粒徑。
測定范圍:0.003~3μm。
特點(diǎn):這是常用的比表面積測定方法,再現性好,精度較高,但數據處理較復雜。
2、粉體粒度檢測方法選擇原則
由于各種粒度測定方法的物理基礎不同,同一批樣品用不同的測定方法或測定儀器所得到的粒度的物理意義及粒度大小和粒度分布也不盡相同。
用顯微鏡、庫爾特計數器、激光粒度分析儀等得到的是統計徑;沉降法得到的是等效徑(即等于具有相同沉降末速的球體的直徑);透過(guò)法和吸附法得到的是比表面積直徑。
現代的各種激光粒度分析儀、庫爾特計數器、圖像分析儀以及基于鄂托克斯原理的各種沉降式粒度分析儀不僅可測定粉體的粒度分布,而且可自動(dòng)進(jìn)行數據處理并打印出粒度分布表以及d25、d50、d75、d90、d97等特征數據,還可繪制直方圖、頻率分布圖及累計粒度特性曲線(xiàn)等。
在選擇測定方法時(shí),需要綜合考慮物料的粒度分布范圍,測定的目的,要求的精度及特征粒度分布數據以及物料的性質(zhì)等因素。
在超細粉體的粒度測定中,樣品的預先分散對測定結果有重大影響。無(wú)論用什么方法或儀器進(jìn)行測定,只有在顆粒處于良好分散的前提下,測定結果才可能準確。
參考資料:
[1]鄭水林,袁繼祖.非金屬礦加工技術(shù)與應用手冊[M].冶金工業(yè)出版社.
[2]羅帆,馬明杰,李亮.粉體特性與粒度檢測方法比較及其評價(jià)[J].水泥,2011(11):48-51.
[3]楊冬霞,王天旸,蘇魯陽(yáng),范立晗,遲士亮.粉體生產(chǎn)流程中粒徑檢測的方法研究[J].林區教學(xué),2015(07):77-79.
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