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收藏词条   编辑词条 粉末粒度

创建时间:2008-08-02

表示粉末颗粒大小的值,单位通常是母、um。对单一的球状颗粒,它的直径大小就是粒度值,因此也称粉末粒径,即颗粒直径。但若是非球状颗粒,颗粒大小由通过颗粒重心连接表面上两点间直线段长度所确定,这样得到的不是一个定值,而是连续地从一个上限值变化到一个下限值。为了表示它的粒度值,应由这些直线段大小统计平均,它与平均的计算方法有关。一堆粉末中,粒度值呈某种分布状,实践中颗粒大小划一的单分散颗粒系统是不多见的。对于球状颗粒,粒度测量给出的是这些大小颗粒的平均径,就是说要测量颗粒系统的粒度分布。对于不规则状颗粒系统,这种统计就更为复杂。

测量方法粉末的粒度和其分布取决于粉末制备工艺,它对粉末成形和粉末烧结时的行为有很大影响,最终产品性能有时往往与粉末粒度、粒度分布值直接相关。因此,做好粒度测量工作是保证粉末冶金产品质量的一个很重要方面。常用粉末粒度测量方法见表。

方法

分析条件

采用的技术或主要仪器类型

筛分

干或湿

编织筛、微孔筛、自动筛

显微镜

干或湿

光学显微镜

电子显微镜、扫描电镜

图像分析仪

沉降法

微粒沉降仪

湿

移液法、密度法、光透法、沉降天平

湿

圆盘离心粒度分析仪

电阻法

湿

库尔特计数器

光学法

干或湿

激光衍射仪、光遮法、光散射法、光子

相关谱仪、光纤法、全息照相、粒子计

数器、x光小角散射

表面积法

气体吸附法、空气透过法

湿

压汞、溶解热、脂肪酸吸附

其他方法

干或湿

声学法、淘洗法、色谱法

扩散法、静电法、级联冲击器

粒度分析仪有100多种。理论上讲,每种粒度仪适合各种粒度分析用,实际上每种粒度仪仅适合某种场合,这涉及到测量的粒度范围、溶液中测量还是气体中测量、要不要颗粒图像记录进行形状分析、方法的准确度和精度、分辨率、信息量等。

表示方法测得的粒度分布数据有3种表示形式:(1)表格形式;(2)图示形式;(3)函数形式。自动化程度高的粒度仪,往往打印输出表格和粒度分布图,但函数形式并不给出,只是计算程序里有的假定或有的拟合成一种函数形式,以便计算平均粒度。常见的函数形式是对数正态分布函数和.Rosim—Rammler分布函数。

计算方法由粒度分布计算平均粒度,不但与求平均的计算方法有关,譬如是算术平均还是几何平均和调和平均,还与粒度组成的基准有很大关系。也就是说,统计的颗粒数是按个数统计的,还是由别的基准如长度、面积、体积(或质量)和质量矩统计的。而这往往取决于粒度仪的测量原理,如沉降天平是按沉降时间计算颗粒大小的,颗粒越大,沉降越早,在沉降天平上表现为秤量大小变化,因此它的基准自然采用质量,按质量大小对颗粒进行统计计数是方便的。不同基准得到的平均粒度值互相换算是非常复杂的,通常仅对球状颗粒等规则颗粒才可实现,对于不规则颗粒是无法换算的。因此,对于通常的不规则状颗粒,使用不同的粒度仪进行测量,由于测量基准不同,所得到的平均粒度值,总是差别很大。

 

粒度分析仪的准确度、精度和分辨率应由标准颗粒校核。所谓标准颗粒通常是玻璃微球、聚苯乙烯微球,特殊情况采用蒸发冷凝等方法制备的其他材质球状颗粒,其大小和分布应由直观的、测微尺径计量长度校准过的显微镜方法(包括光学显微镜、电镜和图像分析仪)测准。用标准颗粒标定所有其他粒度仪,测得结果应是一致的。

在线粒度分析现代工业生产中,粉末湿料研磨、或生产线中粉末输运过程、或环境监测,往往要求快速、在线提供粒度数据,用以控制连续生产工艺和控制污染。在线分析粒度仪是按某种物理原理设计的(见图),只适合特定系统,并不通用,因为它仅适用于具有特定物理和化学性能的粉末颗粒,对使用介质也有限制、信息量也不同等。

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