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「注意」超细微粉的性能表征之粒度及其分布

来源:云更新 时间:2021-04-24 09:09:15 浏览次数:

超轻微粉的表征重要包含,粒度及其散布、比名义积、团聚体的表征、显微镜结构剖析、成分剖析、名义剖析、静态的表征、名义润湿性的表征及名义吸附类型、包覆量与包覆率的表征等。本期简述超轻微粉粒度及其散布。超轻......

超轻微粉的表征重要包含,粒度及其散布、比名义积、团聚体的表征、显微镜结构剖析、成分剖析、名义剖析、静态的表征、名义润湿性的表征及名义吸附类型、包覆量与包覆率的表征等。本期简述超轻微粉粒度及其散布。

超轻微粉(Powder),就是大量固体粒子的聚群体,它表示物质的一种存在状况,既不同于气体、液体,也不完全同于固体。

微粉或超细粉个别是粒径在100nm-10μm范畴的多颗粒聚群体。

超轻微粉及制品

颗粒的微细化进程如下图

超轻微粉形成特点:

1) 一次粒子: 个别电镜下放大倍数再增加,也只能看到存在明显轮廓的单个粒子。

2)二次或高次粒子:多个一次粒子(坚固的或疏松的)聚群体(团聚体)

超轻微粉TEM图

粒径 (粒度)跟粒径 (粒度)散布

颗粒直径:粒径或粒度—以m

M、μ

M、nm表示。

球形颗粒:颗粒的直径为粒径

非球形颗粒:当量直径为粒径(粒径是当被测颗粒的某种物理特点或物理行动与某始终径的同质球体(或组合)相近时,就把该球体的直径(或组合)作为被测颗粒的等效粒径(或粒度散布) )

表 粒度测定方法

(A) 筛剖析法

筛剖析法——适合于40μm以上的粗粉

筛网标准——目数:筛网1英寸长度上的网孔数

1英寸=25.4mm=25.4×103μm


标准筛

依据能通过筛子的“目”数,来判断粒子大小的方法。 目= 孔数/英寸长度 ,不难盘算得出,2500目即孔为5μm;625目即孔为20μm;400目即孔为38μm;假如某超轻微粉粒径范畴记为:(-400目 625目),说明:400目(38μm)>超轻微粉粒径> 625目(20μm)筛分检测方法实用范畴: 5000~38μm 。

特点: 简单, 结果比较毛糙。

(B) 沉降法: (液体沉降跟气体沉降法)

重力沉降法:

颗粒降落时受的力:重力, 浮力, 阻力,不同粒径的粒子沉降一个高度H所用的时光不同。例如,Al2O3,10μm粒子降落25px大概一分钟;1μm粒子降落25px则须要2小时。

特点:适合于丈量不大(<50μm )不小(>1μm )的粒子。

离心沉降法:

晓得沉降所需时光t,就可从下面公式求出粒径d:

w:角速度;R0跟Rt分辨为粒子离心前后的径向位置;

特点:与重力沉降法比较,离心沉降时光减小。可测小粒径粒子,粒子尺寸下限个别为0.1μm。

两种沉降法都只能测雷同密度的粒子;重复性好。

(C)激光散射法(用激光粒度测定仪)

原理:依据米氏(Mie)光散射实际。

j光散射景象:

光前进中碰到颗粒(妨碍物)时,将有局部偏离原来的传播方向:散射偏离的角度(散射角)与颗粒大小有关,粒子大散射角小,粒子小散射角反而大。

激光粒度仪的原理及结构图

从激光器发出的激光束经显微镜聚焦,针孔滤波跟准直镜准直后,变成直径约10 mm的平行光束。该光束照射到待测的颗粒上,一局部光被散射,散射光经付里叶透镜后,照射到光电探测器阵列上,因为光电探测器处在付里叶透镜的焦平面上,因此探测器上的任一点都对应于某一判断的散射角,换句话说,即对应于某一尺寸大小的粒子。探测器将投射到其上面的散射光能线性的转换成电压,而后送给数据采集卡,卡将信号放大,再经A/D转换后送入盘算机,即可列表或画图得到超轻微粉的粒径的频率散布跟积聚散布。

激光粒度仪(图片来源:丹东百特仪器有限公司)

(D)比名义积法

球形颗粒的比名义积SW与其直径d的关联为

测定超轻微粉的比名义积可能依据上式求得颗粒的一种等当量粒径,即名义积直径。

比名义积剖析仪(图片来源:美国麦克)

(E)X射线衍射法

用个别的表征方法得到的是颗粒尺寸,而颗粒不一定是单个晶粒,X射线衍射线宽法测定的是微晶细晶粒尺寸。

谢乐公式的实用范畴是微晶的尺寸在1-100nm之间。

X射线衍射仪

(F)电子显微镜法

取超轻微粉试样,以乙醇溶液作为溶剂,经超声波振仪疏散后,取1-2滴滴在制样膜上,至于TEM上,测定粒径。依据下面公式盘算超轻微粉的直径或是利用Nano measurer软件统计盘算。

透射电子显微镜(TEM)        扫描电子显微镜( SEM)

粒径及散布图可能采取Nano measurer软件统计超轻微粉的、、均匀等粒径及散布。

Nano measurer软件测定粒径

(G)电阻(库尔特计数器)法

库尔特计数器又称为电阻法颗粒计数器,是基于小孔电阻原理的超微颗粒粒度丈量仪。个别能丈量粒径0.5-500μm的颗粒。这种粒度测定仪的重要特点是辨别率较高、丈量速度快、重复性较好、操作简便。

Multisizer4 库尔特计数器

参考文献:

[1]郑水林编著. 超微超轻微粉加工技巧与利用 第2版[M]. 北京:化学产业出版社, 2011.09.

[2]郑水林,王彩丽,李春全. 超轻微粉名义改性 第4版[M]. 北京:中国建材产业出版社, 2019.06.

[3]陶珍东,徐红燕,王介强编著. 超轻微粉技巧与利用[M]. 北京:化学产业出版社, 2019.01.

作者:易辰