粒度檢測綜述

顆粒粒度檢測(jiǎncè)方法研究測試計量(jìliàng)技術(shù)及儀器共十一頁研究(yánjiū)目的

在工程建設中，混凝土是建筑用的主要材料。混凝土分為天然砂和機制砂兩種，迄今為止天然砂占了大半。為保護有限河砂資源，避免過度開采、濫采，避免影響生態(tài)以及江河防洪堤、航運和橋梁使用(shǐyòng)安全，向相關(guān)政府、單位、科研院校等發(fā)出了有必要通過推廣應用機制砂解決建設工程用砂量問題的通知，其內(nèi)容還包含了要加強機制砂生產(chǎn)和應用過程的質(zhì)量管控，確保工程質(zhì)量安全。共十一頁研究(yánjiū)目的確保機制砂的粒徑分布(fēnbù)滿足國際標準是保證混凝土質(zhì)量的重要指標，確定適用于水泥混凝土用機制砂顆粒大小和形狀的檢測方法，對于控制機制砂生產(chǎn)質(zhì)量、保證機制砂混凝土性能具有重要的經(jīng)濟意義。共十一頁顆粒(kēlì)粒度分析方法-篩分法篩分室礦物粒度分析和分級最通用的技術(shù)。顆粒大于38μm的顆粒，篩分是最快，最方便的粒度分析方法。它是借助人工或不同的機械振動裝置,將顆粒樣品通過一系列具有不同篩孔直徑的標準篩(即篩系),分離成若干個粒級,再分別稱重,然后求得以質(zhì)量分數(shù)表示的顆粒粒度分布。優(yōu)點：設備簡單(jiǎndān)、操作簡便、易于實行。缺點：篩分過程中，顆粒有可能破損或斷裂，且篩網(wǎng)容易堵塞，使得顆粒檢測結(jié)果誤差較大。此外，含有結(jié)合水的顆粒粒度的測量不適宜采用篩分法。因此該方法適用于離線粒度檢測方法。References:[1]. 陳成,影響鉬粉篩分效率因素的分析.中國鉬業(yè),2011.35(3):第48-51頁.[2]. 蘇光,振動篩篩分效率的試驗研究.礦山機械,2011(11):第69-72頁.[3]. 劉煥勝與周金環(huán),無振動離心篩分法的試驗研究.中國礦業(yè)大學學報,1995.24(3):第85-90頁.共十一頁顆粒(kēlì)粒度分析方法-顯微鏡法簡單的光學顯微鏡通常適用于測定(cèdìng)大于1μm的顆粒。電子顯微鏡測定的粒度可小至0.001μm，但成本過高，不能用于人工砂粒度檢測。顯微鏡[3]系統(tǒng)是由顯微鏡、攝像頭、圖形采集卡、計算機等部分組成。它的基本工作原理:是將顯微鏡放大后的顆粒圖像通過CCD攝像頭和圖形采集卡傳輸?shù)接嬎銠C中，由計算機對這些圖像進行邊緣識別等處理，計算出每個顆粒的投影面積，根據(jù)等效投影面積原理得出每個顆粒的粒徑，再統(tǒng)計出所設定的粒徑區(qū)間的顆粒的數(shù)量，就可以得到粒度分布了。優(yōu)點：唯一可以觀察和測量單個顆粒的方法，是測量粒度的最基本方法。標定其他方法。缺點：顯微鏡法測量的樣品量極少，取樣和制樣時，要保證樣品有充分的代表性和良好的分散性。References:[4]. G.,C.S.,V.R.與李松仁,粒度分析述評.國外金屬礦選礦,1983(05):第24-40頁.[5]倪壽亮,粒度分析方法及應用.廣東化工,2011.38(2):第223-224頁.共十一頁顆粒(kēlì)粒度分析方法-沉積法沉降法是七、八十年代用的最多的粒度分析(fēnxī)技術(shù),相應的商用儀器也有許多,如美國的Micromesitics公司的SEDIGRAPH5100粒度儀,日本島津科學制作所的SA-CPS粒度儀。沉降法的基礎是斯托克斯定律：球形顆粒在粘滯液體中受重力作用自由沉降時，沉降速度v是一常數(shù)，它與克里直徑D有如下關(guān)系：式中η是液體介質(zhì)的粘度，ρ和ρ‘分別是試樣和液體的比重。沉降法中粒度的定義式：如果某個顆粒與一球形顆粒具有相同的沉降速度，即認為該顆粒的粒度等于球形顆粒的直徑。缺點：當顆粒較大時，下沉較快，不滿足stokes定律成立要求的層流條件。References:[6]. 彭進強,粒度測量:激光法與沉降法,in94'全國結(jié)構(gòu)陶瓷、功能陶瓷、金屬/陶瓷封接學術(shù)會議1994:中國北京.第4頁.[7]胡松青,李琳與等,現(xiàn)代顆粒粒度測量技術(shù).現(xiàn)代化工,2002.22(1):第58-61頁.[8]郭永彩,高潮與等,微細顆粒粒度分析方法與測試技術(shù).重慶大學學報：自然科學版,2000.23(5):第100-103頁共十一頁顆粒(kēlì)粒度分析方法-激光粒度法成熟的光散射理論主要有夫朗和費衍射理論、菲涅耳衍射理論、米散射理論和瑞利散射理論等。激光粒度分析法是目前重要的材料粒度分析方法。激光粒度分析儀利用激光照射適當分散顆粒所產(chǎn)生衍射與散射現(xiàn)象與衍射原理，儀器用一個特殊制作的大規(guī)模集成電路探測器，從顆粒衍射環(huán)中取出衍射光能訊息。優(yōu)點：靜態(tài)激光光散射法主要測定微米級顆粒，測量范圍一般在0.5~300μm，獲得的是等效球體積分布，測量準確，速度快，代表性強，重復性好，適合混合物料的測量?？梢詼y試干粉樣品(yàngpǐn)，也可以測量混合粉、乳濁液和霧滴等。缺點:需要樣品分散系統(tǒng)，不宜測量粒度分布很窄的樣品，分辨率相對較低。References:[9].冉敬,杜谷與潘忠習,沉積物粒度分析方法的比較.巖礦測試,2011.30(6):第669-676頁[10]牛占等,篩法／激光粒度儀法接序測定全樣泥沙級配的調(diào)整處理.水文,2006.26(1):第72-75頁.共十一頁顆粒(kēlì)粒度分析方法-超聲波法當超聲波在均勻懸浮液中傳播時，如礦漿，其振幅隨被測物中固體量的多少及粒子大小變化而變化，只要檢測出超聲波穿過被測物時的衰減量就可以知道被測物的粒度和濃度。當被測物中粒子很小時，粘滯吸收衰減起主要作用，當顆粒變大時，散射衰減起主要作用.目前,在選礦中應用最為廣泛的在線粒度分析儀是美國的Autometrics公司以PSM(ParticleSizeMeasurement)為代號的超聲波礦漿粒度分析儀.缺點(quēdiǎn)：超聲波顆粒度在線分析儀對工作環(huán)境和傳感器要求很高，例如對于礦漿，對溫度、磁性和混雜的氣泡比較敏感，因此在測量前對礦漿要進行預處理；它還要求傳感器具有全密封、高透聲、耐磨損和耐腐蝕的性能；超聲波探頭裝置需要要依據(jù)被測礦物類別給定，并且裝置需要經(jīng)常的標定，給維護帶來困難。References:[11].何桂春,毛益平與倪文,超聲波技術(shù)在選礦中的應用.金屬礦山,2003(12):第40-43頁.共十一頁顆粒(kēlì)粒度分析方法-電感應法將被測粉體分散在電解質(zhì)溶液中，在該導電液中置一開小孔的隔板，并將兩個電極分別于小孔兩側(cè)插入導電液中。在壓差作用下，顆粒隨導電液逐個(zhúgè)通過小孔。每個顆粒通過小孔時產(chǎn)生的電阻變化表現(xiàn)為與顆粒體積或直徑成正比的電壓脈沖。缺點：由于元器件精密維護工作量大、當被測顆粒的范圍大時，堵塞小孔。References:[4]. G.,C.S.,V.R.與李松仁,粒度分析述評.國外金屬礦選礦,1983(05):第24-40頁.[5]倪壽亮,粒度分析方法及應用.廣東化工,2011.38(2):第223-224頁.共十一頁放映(fàngyìng)結(jié)束以上是部分