各种粒度表征技术的相关性研究-中南大学功能薄膜材料研究室.PDF

第5卷第l期 材料研究与应用 V01．5．No．1 2 01 1年3月 MATERIALSRESEARCHANDAPPLICATION Mar．2011 文章编号：1673—9981(2011)01—0057—05 各种粒度表征技术的相关性研究 谭立新1，蔡一湘1，余志明2，梁泰然1 (1．广东省工业技术研究院(广州有色金属研究院)．广东广州510650； 2．中南大学材料科学与工程系．湖南长沙410083) 摘要：对几种普遍使用的粒度测试技术进行了比较。认为激光衍射法测量结果的重复性最好，测量精 度高．对粒径范围较窄的球形粉体(单分散颗粒)，分别采用激光衍射法、电阻法、沉降法和显微镜法测量 的中位径(D”)值具有可比性；对粒径范围较宽的球形粉体。只有激光衍射法、电阻法和显微镜法测量的 中位径D。。值具有可比性．沉降法的测量结果相对误差较大，不具有可比性；对不规则形状的粉体颗粒。 采用这些测试技术测得的中位径值一般没有可比性．用比表面积法测量的比表面积粒径偏小，测量结果 与上述四种粒度测量方法不可比．显微镜法不适合对粒径范围较大、形状不规则的颗粒进行粒度测试． 关键词：粒度测试；激光衍射法；沉降法；电阻法；显微镜法；比表面积法 中图分类号：TB302．1 文献标识码：A 测试颗粒粒径的技术和方法主要有筛分法、沉 像头将显微镜的放大图形传输到计算机中，再通过 降法、显微镜法、光散射法、电阻法(库尔特计数法)、 专用分析软件对图像进行处理和计算，得出颗粒的 比表面积法、超声波衰减法等．在众多的测试方法 粒径和粒径分布．该方法减少了人为观测误差，提高 中，除显微镜法属于直接测量颗粒的绝对几何尺寸 了测试速度，但它的制样要求高、操作复杂且设备昂 外，其余方法测得的粒径都不是绝对的几何概念的 贵．显微镜图像法的测量结果主要表征颗粒的二维 尺寸，而是所谓的“等效粒径”． 尺寸(长度和宽度)，而无法表征其高度． 本文通过对多种粒度测试方法，如显微镜法、沉 1．2 沉降法 降法、电阻法、激光衍射法和比表面积法进行对比试 沉降法是基于颗粒在液体中的沉降符合斯托克 验，研究所得结果的异同并分析其原因，为工程应用 斯定律这一原则，根据颗粒在液体中的最终沉降速度 寻找出利用现有粒度测试技术更真实更准确地反映 来计算颗粒的粒径．在实际操作中，由于测试颗粒的 颗粒粒度及其分布的方法． 最终沉降速度存在较大困难，因此，所有沉降仪都是 测量与最终沉降速度相关的其它物理参数，如压力、 1 粒度测试方法 密度、重量、浓度或光透过率等，进而求得颗粒的粒径 分布．沉降法又分为重力沉降和离心沉降两种，重力 1．1显微镜图像法 沉降的测试范围通常为0．5～100 v．m，离心沉降可测 显微镜图像法能同时观察颗粒的形貌及直观地 量的粒径范围为0．05～5肛舰目前，沉降式颗粒仪一 般都采用重力沉降和离心沉降相结合的方式． 对颗粒的几何尺寸进行测量，经常被用来作为对其 他测量方法的一种校验或标定．该类仪器由显微镜、 1．3 电阻法 CCD摄像头(或数码相机)、图形采集卡、计算机(图 电阻法又称库