粒度測(cè)試的基本概念和基本知識(shí)

1、粒度測(cè)試的基本概念和基本知識(shí)1. 什么是顆粒？ 顆粒是具有一定尺寸和形狀的微小的物體，是組成粉體的基本單元。它宏觀很小，但微觀卻包含大量的分子、原子。2. 什么叫粒度？ 顆粒的大小稱為顆粒的粒度。3. 什么叫粒度分布？ 不同粒徑的顆粒分別占粉體總量的百分比叫做粒度分布。 4. 常見(jiàn)的粒度分布的表示方法？ 表格法：用列表的方式表示粒徑所對(duì)應(yīng)的百分比含量。通常有區(qū)間分布和累計(jì)分布。 圖形法：用直方圖和曲線等圖形方式表示粒度分布的方法。5. 什么是粒徑？ 顆粒的直徑叫做粒徑，一般以微米或納米為單位來(lái)表示粒徑大小。6. 什么是等效粒徑？請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 當(dāng)一個(gè)顆粒的某一物理特性與同質(zhì)球形顆粒相同或相近時(shí)

2、，我們就用該球形顆粒的直徑來(lái)代表這個(gè)實(shí)際顆粒的直徑。根據(jù)不同的測(cè)量方法，等效粒徑可具體分為下列幾種： 等效體積徑：即與所測(cè)顆粒具有相同體積的同質(zhì)球形顆粒的直徑。激光法所測(cè)粒徑一般認(rèn)為是等效體積徑。 等效沉速粒徑：即與所測(cè)顆粒具有相同沉降速度的同質(zhì)球形顆粒的直徑。重力沉降法、離心沉降法所測(cè)的粒徑為等效沉速粒徑，也叫Stokes徑。 等效電阻徑：即在一定條件下與所測(cè)顆粒具有相同電阻的同質(zhì)球形顆粒的直徑。庫(kù)爾特法所測(cè)的粒徑就是等效電阻粒徑。 等效投影面積徑：即與所測(cè)顆粒具有相同的投影面積的球形顆粒的直徑。圖像法所測(cè)的粒徑即為等效投影面積直徑。7. 為什么要用等效粒徑概念？ 由于實(shí)際顆粒的形狀通常為非

3、球形的，因此難以直接用粒徑這個(gè)值來(lái)表示其大小，而直徑又是描述一個(gè)幾何體大小的最簡(jiǎn)單的一個(gè)量，于是采用等效粒徑的概念。簡(jiǎn)單地說(shuō)，粒徑就是顆粒的直徑。從幾何學(xué)常識(shí)我們知道，只有圓球形的幾何體才有直徑，其他形狀的幾何體并沒(méi)有直徑，如多角形、多棱形、棒形、片形等不規(guī)則形狀的顆粒是不存在真實(shí)直徑的。但是，由于粒徑是描述顆粒大小的所有概念中最簡(jiǎn)單、直觀、容易量化的一個(gè)量，所以在實(shí)際的粒度分布測(cè)量過(guò)程中，人們還都 是用粒徑來(lái)描述顆粒大小的。一方面不規(guī)則形狀并不存在真實(shí)的直徑，另一方面又用粒徑這個(gè)概念來(lái)表示它的大小，這似乎是矛盾的。其實(shí)，在粒度分布測(cè)量過(guò)程中所說(shuō)的粒徑并非顆粒的真實(shí)直徑，而是虛擬的“等效直徑”

4、。等效直徑是當(dāng)被測(cè)顆粒的某一物理特性與某一直徑的同質(zhì)球體最相近時(shí)，就把該球體的直徑作為被測(cè)顆粒的等效直徑。就是說(shuō)大多數(shù)情況下粒度儀所測(cè)的粒徑是一種等效意義上的粒徑。請(qǐng)預(yù)覽后下載！ 不同原理的粒度儀器依據(jù)不同的顆粒特性做等效對(duì)比。如沉降式粒度儀是依據(jù)顆粒的沉降速度作等效對(duì)比，所測(cè)的粒徑為等效沉速?gòu)剑从门c被測(cè)顆粒具有相同沉降速度的同質(zhì)球形顆粒的直徑來(lái)代表實(shí)際顆粒的大小。激光粒度儀是利用顆粒對(duì)激光的散射特性作等效對(duì)比，所測(cè)出的等效粒徑為等效散射粒徑，即用與實(shí)際被測(cè)顆粒具有相同散射效果的球形顆粒的直徑來(lái)代表這個(gè)實(shí)際顆粒的大小。當(dāng)被測(cè)顆粒為球形時(shí)，其等效粒徑就是它的實(shí)際直徑。8. 平均徑、D50、最頻

5、粒徑 定義這三個(gè)術(shù)語(yǔ)是很重要的，它們?cè)诮y(tǒng)計(jì)及粒度分析中常常被用到。 平均徑： 表示顆粒平均大小的數(shù)據(jù)。有很多不同的平均值的算法，如D4，3等。根據(jù)不同的儀器所測(cè)量的粒度分布，平均粒徑分、體積平均徑、面積平均徑、長(zhǎng)度平均徑、數(shù)量平均徑等。 D50： 也叫中位徑或中值粒徑，這是一個(gè)表示粒度大小的典型值，該值準(zhǔn)確地將總體劃分為二等份，也就是說(shuō)有50%的顆粒超過(guò)此值，有50%的顆粒低于此值。請(qǐng)預(yù)覽后下載！如果一個(gè)樣品的D50=5m，說(shuō)明在組成該樣品的所有粒徑的顆粒中，大于5m的顆粒占50，小于5m的顆粒也占50。 最頻粒徑： 是頻率分布曲線的最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的粒徑值。設(shè)想這是一般的分布或高斯分布。則平均值，

6、中值和最頻值將恰好處在同一位置，如下圖。但是，如果這種分布是雙峰分布，則平均直徑幾乎恰恰在這兩個(gè)峰的中間。實(shí)際上并不存在具有該粒度的顆粒。中值直徑將位于偏向兩個(gè)分布中的較高的那個(gè)分布1%，因?yàn)檫@是把分布精確地分成二等份的點(diǎn)。最頻值將位于最高曲線頂部對(duì)應(yīng)的粒徑。由此可見(jiàn)，平均值、中值和最頻值有時(shí)是相同的，有時(shí)是不同的，這取決于樣品的粒度分布的形態(tài)。 D4,3是體積或質(zhì)量動(dòng)量平均值。 DV,0.5是體積(v)中值直徑，有時(shí)表示為D50或D0.5 D3,2是表面積動(dòng)量平均值。 9. 什么叫D97？它的作用是什么？ D97是指累計(jì)分布百分?jǐn)?shù)達(dá)到97時(shí)對(duì)應(yīng)的粒徑值。它通常被用來(lái)表示粉體粗端粒度指標(biāo)，是粉

7、體生產(chǎn)和應(yīng)用中一個(gè)被重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)。請(qǐng)預(yù)覽后下載！10. 常用的粒度測(cè)試方法有哪些？ 常用的粒度測(cè)試方法有篩分法、顯微鏡（圖象）法、重力沉降法、離心沉降法、庫(kù)爾特（電阻）法、激光衍射/散射法、電鏡法、超聲波法、透氣法等。22. 顆?！熬蹐F(tuán)”的原因是什么？ 顆?！熬蹐F(tuán)”是指多個(gè)顆粒粘附到一起成為“團(tuán)?！钡默F(xiàn)象?！熬蹐F(tuán)”的主要原因是顆粒所帶的電荷、水份、范德華力等表面能相互作用的結(jié)果。顆粒越細(xì)，其表面能越大，“聚團(tuán)”的機(jī)會(huì)就越多。23. 粒度分布測(cè)試時(shí)為什么要進(jìn)行分散？ 在通常情況下，粒度分布測(cè)試就是要得到顆粒在單體狀態(tài)下的分布狀態(tài)，而粉體中的顆粒常常有“聚團(tuán)”現(xiàn)象，因此要進(jìn)行分散處理。24. 那

8、些方法粒度測(cè)試需要分散，那些方法不需要分散？ 在粒度測(cè)試時(shí)需要對(duì)樣品進(jìn)行分散的方法有激光法、沉降法、篩分法、電阻法、圖像法等。在粒度測(cè)試中不需要對(duì)樣品進(jìn)行分散的方法有費(fèi)氏法（測(cè)平均粒度）、超聲波法、X射線小角散射法等。25. 分散的基本方法 為使顆粒處于單體狀態(tài)，在進(jìn)行粒度測(cè)試前要對(duì)樣品進(jìn)行分散處理。濕法粒度測(cè)試的分散方法有潤(rùn)濕、攪拌、超聲波、分散劑等，這些方法往往同時(shí)使用。干法粒度測(cè)試的分散方法是顆粒在高速運(yùn)動(dòng)中自身的旋轉(zhuǎn)、顆粒之間的碰撞、顆粒與器壁之間的碰撞等。請(qǐng)預(yù)覽后下載！26. 什么是粒度測(cè)試的介質(zhì)？ 粒度測(cè)試通常是將樣品置于某種液體或氣體中，形成一定濃度的均勻懸浮混合流體，這種均勻懸

9、浮混合流體通過(guò)測(cè)試窗口時(shí)就可以進(jìn)行粒度測(cè)試了。這里所用的液體或氣體是起媒介作用的物質(zhì)，稱為介質(zhì)。27. 介質(zhì)的作用是什么？ 介質(zhì)的作用有兩個(gè)，一是媒介作用，就是作為樣品均勻分散的載體；二是分散作用，就促使“聚團(tuán)”的顆粒分離成單體顆粒。28. 粒度測(cè)試對(duì)介質(zhì)的要求是什么？1) 純凈2) 不與顆粒發(fā)生物理、化學(xué)反應(yīng)3) 與顆粒具有良好的親和性，即對(duì)顆粒表面具有良好的潤(rùn)濕作用4) 使顆粒具有適當(dāng)?shù)某两禒顟B(tài)。 29. 常用的介質(zhì)有哪些？ 粒度測(cè)試最常用的液體介質(zhì)是水，此外常用的介質(zhì)還有水和甘油混合液、乙醇和甘油混合液、乙醇、汽油、煤油、空氣、氮?dú)獾取?0. 什么叫分散劑，常用的分散劑有哪些？請(qǐng)預(yù)覽后下

10、載！ 分散劑是指加入到水中的能使水的表面張力顯著降低，從而使顆粒表面得到良好潤(rùn)濕的物質(zhì)。常用的分散劑有六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、聚丙烯酸鈉、洗滌劑等。31. 分散劑的用法與用量 分散劑應(yīng)在測(cè)試前先按一定比例與水混合并使之完全溶解。分散劑與水的比例為0.2-0.5之間。32. 分散劑的作用是什么？ 分散劑的作用有兩個(gè)，一是加快“團(tuán)?！狈纸馑俣?，縮短分散時(shí)間，二是延緩顆粒再次團(tuán)聚的時(shí)間，保持顆粒長(zhǎng)時(shí)間處于分散狀態(tài)。61. 激光粒度測(cè)試原理 激光粒度儀一般是由激光器、富氏透鏡、光電接收器陣列、信號(hào)轉(zhuǎn)換與傳輸系統(tǒng)、樣品分散系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。激光器發(fā)出的激光束，經(jīng)濾波、擴(kuò)束、準(zhǔn)值后變成一束平行光，在

11、該平行光束沒(méi)有照射到顆粒的情況下，光束經(jīng)過(guò)富氏透鏡后將匯聚到焦點(diǎn)上。如圖下圖所示： 當(dāng)通過(guò)某種特定的方式把顆粒均勻地放置到平行光束中時(shí)，激光將發(fā)生衍射和散射現(xiàn)象，一部分光將與光軸成一定的角度向外擴(kuò)散。米氏散射理論證明，大顆粒引發(fā)的散射光與光軸之間的散射角小，小顆粒引發(fā)的散射光與光軸之間的散射角大。這些不同角度的散射光通過(guò)富氏透鏡后匯聚到焦平面上將形成半徑不同明暗交替的光環(huán)，不同半徑上光環(huán)都代表著粒度和含量信息。這樣在焦平面的不同半徑上上安裝一系列光的電接收器，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，再用專用軟件進(jìn)行分析和識(shí)別這些信號(hào)，就可以得出粒度分布了。請(qǐng)預(yù)覽后下載！62. SOP含義是什么？ SOP是英文Standard Operation program的縮寫，它的含義就是“標(biāo)準(zhǔn)化操作規(guī)程”。具備這種功能的儀器的所有操作過(guò)程都是在電腦控制下自動(dòng)完成。63. 具備SOP功能的激光粒度儀有那些優(yōu)點(diǎn)？ 具備SOP功能的激光粒度儀的優(yōu)點(diǎn)有兩個(gè)，一是使操作和培訓(xùn)簡(jiǎn)便，只要進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作就可以得到準(zhǔn)確的測(cè)試結(jié)果。二保證了測(cè)試條件完全一致，是保證測(cè)試結(jié)果準(zhǔn)確可靠。64. 自動(dòng)對(duì)中系統(tǒng)在激光粒度儀中的作用是什么？ 自動(dòng)對(duì)中系統(tǒng)在激光粒度儀中的作用是隨時(shí)保證探測(cè)器的中心點(diǎn)與富氏透鏡的焦點(diǎn)重合，從而探測(cè)器有