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    粒度表征基本概念:粒度和等效粒徑,D10、D50和D90

    點(diǎn)擊次數:201  更新時(shí)間:2024-05-31

    隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步和發(fā)展,市場(chǎng)競爭趨于日益激烈,因此無(wú)論是出于優(yōu)化改善產(chǎn)品性能還是更好地控制產(chǎn)品質(zhì)量的目的,許多行業(yè)越來(lái)越認識到顆粒特性表征的重要性。

    顆粒的特性包括幾何特性,例如形狀、尺寸等,也包含表面性質(zhì)和機械性能等。不同的特性對材料性質(zhì)有不同的影響,而顆粒粒度是許多產(chǎn)品生產(chǎn)中的關(guān)鍵參數,因此,已經(jīng)成為不同行業(yè)的常規基礎檢測項目之一。


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    如何定義粒度




    顆粒的粒度定義為顆粒所占據空間大小的尺度。其范圍跨度非常廣,可以從零點(diǎn)幾納米到幾千微米。圖1給出了各種顆粒物質(zhì)的粒度范圍。

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    圖1  顆粒的粒度范圍【1】


    顆粒是三維結構,對于Wan美的表面光滑的球形顆粒,其直徑即是它的粒度。但非球體或者表面不光滑的顆粒,其粒度表征就會(huì )復雜很多。

    因此,引出了等效球(圓)徑的概念。需要注意的是,不同的等效方式,得到的粒徑結果可能是不同的。因此在進(jìn)行數據對比時(shí),要格外注意。

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    圖2  等效球(圓)示意圖


    在使用動(dòng)態(tài)光散射原理表征納米顆粒的粒度時(shí),基于的是顆粒做布朗運動(dòng)的快慢,因此等效的是與被測顆粒具有相同擴散速率的球體的直徑。

    粒度分布


    對于整個(gè)測量體系,如果其中每個(gè)顆粒的尺寸Wan全相同,則認為體系是單分散的,否則將由不同尺寸的顆粒統計分布組成,此時(shí)關(guān)注顆粒粒度分布圖是有必要的。


    Zui常用的解釋粒度分布圖的參數包括:
    • 均值:體系的平均粒度

    • 中值:粒度分布中間的粒度

    • 峰值:具有最高頻率的粒度

    要特別說(shuō)明的是,若粒度分布圖不是Wan全對稱(chēng)的,則這三個(gè)參數不是Wan全相等的。

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    圖3  粒度分布:中值、峰值和平均值示意圖


    • D10:體系中累積分布占比達到10%時(shí)的對應的粒度

    • D50:體系中累積分布占比達到50%時(shí)的對應的粒度

    • D90:體系中累積分布占比達到90%時(shí)的對應的粒度

    例如:若某樣品的D10=3 μm,D50=10 μm,D90=12 μm,按照顆粒從小到大分布,說(shuō)明在組成該樣品的所有顆粒體系中,小于等于3 μm的顆粒占比10%;小于等于10 μm的顆粒占比50%;小于等于12 μm的顆粒占比90%。

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    圖4  粒度分布:D10、D50和D90示意圖


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    圖5  累積分布:D10、D50和D90示意圖


    參考文獻

    [1] Xu R L. Particle characterization: Light Scattering Methods. Dordrech: Kluwer Academic Publishers, 2000.


    安東帕顆粒表征解決方案


    安東帕提供全面粒度表征方案,包括動(dòng)態(tài)圖像分析儀(LiteSizer DIA500)、動(dòng)態(tài)光散射納米粒度儀(LiteSizer DLS系列)和激光衍射微米粒度儀(PSA系列)。

    Litesizer DLS 700是動(dòng)態(tài)光散射粒度儀的技術(shù)先進(jìn),具有多角度動(dòng)態(tài)光散射(MAPS)測量模式和顆粒濃度(PCON)測量功能,可以滿(mǎn)足多分散體系分峰測量和顆粒濃度表征的需求。

    Litesizer DIA 500動(dòng)態(tài)圖像分析儀,不僅可以測量顆粒的大小,還可以獲取形狀信息,能在幾秒鐘內檢測數百萬(wàn)個(gè)顆粒。這意味著(zhù)可以更直觀(guān)地測量顆粒本身,而不是根據顆粒的某些物理參數計算得出結果。

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    DIA 500 粒度粒形分析儀

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    DLS 系列納米粒度分析儀

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    PSA 系列微米粒度分析儀







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