激光粒度仪法测量粉体材料粒度.doc

东南大学材料科学与工程实验报告共页，第页

东南大学材料科学与工程

实验报告

学生姓名徐佳乐班级学号实验日期2014/09/11批改教师

课程名称电子信息材料大型实验批改日期

实验名称激光粒度仪法测量粉体材料粒度报告成绩

实验目的

掌握使用激光粒度仪测试粉末粒径的方法。

了解激光粒度法测试粉末粒径的基本原理及常见粒径的表示方法。

实验原理

粒度是粉末材料的重要指标之一。例如对荧光粉来说，粒度会显著影响荧光粉的亮度，而且根据具体应用的不同要求荧光粉具有一定的粒度大小和粒度分布。随着技术发展，人们对粒度分析的需要不断发展，出现了很多新的技术和测量仪器。例如电阻法，沉降法和激光粒度仪法，其中激光粒度仪法测量速度快，重复性好，是目前较为流行的测量方法。

图1激光粒度仪仪器工作原理框图

激光粒度仪的仪器工作原理如下图所示，通过测量颗粒群的散射谱，来分析其粒度分布。仪器主要由主机和计算机两部分组成，主机内含光学系统、样品分散及循环系统、信号采集处理系统。来自He-Ne激光器的激光束经扩束、滤波、汇聚后照射到测量区，测量区的待测颗粒散射入射激光产生散射谱。散射谱的强度和空间分布与待测颗粒的粒度大小和分布有关，并被位于傅立叶透镜后焦面上的光电探测阵列所接受，转换成电信号后经放大和A/D转换由通信口送入计算机，进行反演运算和数据处理后，即可给出被测颗粒群的大小、分布等参数。

实验设备及材料

Winner2000型激光粒度仪，待测粉末样品，电子天平，去离子水和量筒等。

实验内容与步骤

打开主机电源，预热15min；

打开电脑，打开测试软件；

根据待测样品的粒度，调整测试范围（硬件调整及软件设定），本仪器测试范围分为三档；

观察激光束光斑，正常的光斑应是圆形，若光斑形状不规则，则需调整光电探测阵列，直至光斑为圆形；

仪器正常后，关排水键，往样品池中加入去离子水，装满至样品池的2/3处为宜；

开循环泵，排汽泡，可多吃开关循环泵；

新建测试文件，进行背景测试，若背景正常，可继续进行样品测试，若不正常则需要根据使用说明书中的故障排除方法进行故障排除；

开搅拌，开超声器，用小药匙往样品池中加入适量待测样品，以浓度为1.0～2.0为宜；

开始测量，待测试结果趋于稳定后，点击记录数据；

数据处理，取平均值；

测试结束，保存数据，关循环泵，关超声器，关搅拌器，开排水阀；

测试结束后，必须马上清洗仪器，加入去离子水冲洗4～5遍以上，直至前次测量的样品完全洗净，方可进行下一样品的测试；

所有样品测试完毕后清洗仪器及操作台，倒废液，关闭仪器。

注意事项：

请勿直视激光束，避免灼伤眼睛！

不得触碰光路中的透镜、反光镜等光学元件！

粒径超过300μm的样品不得在此仪器上进行测试！

样品池中无液体或液体较少时，不得开循环！

若需清洗样品窗、循环泵等，必须严格按照使用说明书进行！

实验结果分析

思考题

1.测试中为什么要控制待测样品在分散剂中的浓度，并搅拌和超声分散？

答：因为此测试方法是利用待测颗粒散射入射光后产生的散射谱来计算颗粒的粒度大小和分布关系。如果样品在分散剂中没能够分散均匀，那么被激光照射时，所产生的散射谱对应的是团聚在一起的粉末颗粒，与实际颗粒的粒度分布不符。

2.从所测粒径分布曲线你可得到哪些信息？D

答：平均粒径、强度分布、体积分布和数量分布。D50就是粒度分布曲线中累积分布为50%时的最大颗粒，即平均粒径。