粒度测试基础知识

粒度测试基础知识

        一、粒度的定义及粒度分布的概念
所谓粒度就是颗粒的直径、大小或大小。真正的粉末颗粒，如滑石粉、碳酸钙、水泥等，具有不规则的形状。如何描述粒度？事实上，到目前为止，任何粒度测量仪器都使用与球体相同的真实粒子。颗粒比较法衡量的是颗粒大小，即“如果颗粒是球体，那么它应该（相当于）这么大”。粒度的科学定义如下：当被测粒子的某一物理性质或物理行为*接近于某一直径的均质球体（或其组合）时，该球体（或其组合）的直径为作为被测粒子 粒子的等效粒径（或粒径分布）。
不同原理的仪器，选择与颗粒大小相关的不同物理性质或行为来测量其尺寸，例如激光粒度仪选择颗粒的光散射特性，沉降装置选择颗粒的沉降特性在液体中，筛分方法选择颗粒是否能通过筛子，等等。由于不同仪器在等效时选择相同粒子的不同物理性质作为参考量，因此当用于测量相同的不规则粒子时，结果可能会有所不同。有时即使是原理相同的仪器，测试条件也不同，结果也不同。例如，筛分测量的结果与振动筛子的时间有关。
粒度用于描述粒子的大小。粉末样品的每个颗粒具有不同的尺寸。这时，粒度分布可以更全 面地描述样品颗粒的整体尺寸。粒度分布是指各种尺寸的粒子占粒子总数的比例。可用表格（粒度分布表）或曲线表示。 2、几种常用的现代粒度测量仪器的比较
2 几种现代常用粒度测量仪器的比较
2.1 激光粒度仪
原理：根据光散射现象，粒子越小，散射角越大的现象（可称为静态光散射）
理论测量范围：0.05~2000μm
优点：动态范围大，测量速度快，操作简单，重复性好
缺点：分辨率低，不适合测量均匀性样品
2.2 Coulter（电阻法）粒子计数器
原理：小孔阻力原理
理论测量范围：1～256μm
优点：分辨率高，重复性好，操作更简单
缺点：容易堵孔，动态范围小，不适合测量分布范围广的样品，如水泥
2.3 沉降计（包括重力沉降、离心沉降、光贯沉降、沉降管、移液管等）
原理：沉淀原理, 斯托克斯原理，根据颗粒的沉降速度测量颗粒的大小。
理论测量范围：离心沉降：0.01～100μm 其他：2～100μm
优点：原理直观，成本低
缺点：操作复杂，结果受环境和操作者影响较大，重复性差
2 .4 动态光散射 (PCS)
原理：根据液体中小颗粒的布朗运动，溶液中局部颗粒浓度发生变化，导致散射光强度随时间变化。通过分析散射光的自相关性，计算出粒子的运动速度，*后测量出粒子的大小。
测量范围：2nm~2000nm(2μm)
2.5 粒子图像工作站
原理：显微镜法结合数字图像处理技术
理论测量范围：0.5~1200μm
优点：高分辨率和可观察的粒子形态和状态
此外，粒子图像工作站采用直接测量方法。不用于上述类型的测试设备，不需要通过光散射、沉降时间等建立比例关系进行测试。可直接获取颗粒的图像照片，更加直观，也消除了因仪器部件问题导致的测试不准确。颗粒图像工作站采用高清工业相机，通过光学显微镜设备对需要检测的颗粒样品进行拍照。使用专门开发的粒子图像分析软件将所有图像拼接处理后，即可得到每个粒子的投影面积。 、粒度等数据，经过进一步统计计算，即可得到所需数据。获得形状参数的能力是其*大的优势。除了粒子图像工作站，没有其他仪器可以获取球度和纵横比等形状参数。而且其价格适中，操作方便，是众多行业颗粒检测的优选仪器之一。