1粒度測(cè)定方法
（中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng)/遠(yuǎn)志）粒度是粉體物粒的的重要特性之一，在粉碎工程的研究以及粉體產(chǎn)品的生產(chǎn)中，常常用到諸如物料的平均粒度、粒度組成和粒度分布等數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)就是通過(guò)各種粒度測(cè)定方法得到的。
(1) 篩分分析方法
最簡(jiǎn)單的也是應(yīng)用最早的粒度分析方法是篩分法。但是，由于現(xiàn)今的標(biāo)準(zhǔn)篩（如泰勒標(biāo)準(zhǔn)篩）最細(xì)一般只到400目（相當(dāng)于38μm），因此，對(duì)于小于10μm的超細(xì)粉體來(lái)說(shuō)，不可能用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行粒度分析和檢測(cè)。雖然新發(fā)展的電沉積篩網(wǎng)可以篩分小至5μm的粉體物料，但這種篩分技術(shù)由于篩分時(shí)間長(zhǎng)和經(jīng)常發(fā)生堵塞，很少在分析中使用。
篩分分析是利用篩孔大小不同的一套篩子進(jìn)行粒度分級(jí)。對(duì)于粒度小于100mm而大于0.038mm的松散物料，一般用篩分法測(cè)定其粒度組成和粒度分布。
(2) 其它粒度分析方法
當(dāng)今用于超細(xì)粉體粒度檢測(cè)的主要方法的沉降法（包括重力沉降和離心沉降）、激光粒度分析儀、顯微鏡、庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器以及用于測(cè)定比表面積的透過(guò)法和BET法。表1.31所列為這些方法的基本原理、測(cè)定范圍及其主要特點(diǎn)。
表1.31 超細(xì)粉休物料粒度測(cè)定方法
| 方法 |
儀器名稱(chēng) |
基本原理 |
測(cè)定范圍
μm |
特點(diǎn) |
重
力
沉
降 |
移液管法 |
分散在沉降介質(zhì)中的樣品顆粒，其沉降速度是顆粒大小的函數(shù)，通過(guò)測(cè)定分散體因顆粒沉降而發(fā)生的濃度變化，測(cè)定顆粒大小和粒度分布 |
1~100 |
儀器便宜，方法簡(jiǎn)單，安德遜液管法應(yīng)用很廣；缺點(diǎn)是測(cè)定時(shí)間長(zhǎng)，分析，計(jì)算的工作量較大 |
| 比重計(jì)法 |
利用比重計(jì)在一定位置所示懸濁液比重隨時(shí)間的變化沒(méi)測(cè)定粒度分布 |
1~100 |
儀器便宜，方法簡(jiǎn)單，但測(cè)定過(guò)程工作量較大 |
| 濁定江 |
利用光過(guò)法或X射線透過(guò)法測(cè)定因分散體濃度就引起的濁度變化，測(cè)定樣品的粒度和粒度分布 |
0.1~100 |
自動(dòng)測(cè)定，數(shù)據(jù)不而處理便可得到分布曲線，可用于在線粒度分析 |
| 天平法 |
通過(guò)測(cè)定已沉降下來(lái)的顆粒的累積重量測(cè)定粒度和粒度分布 |
0.1~150 |
自動(dòng)測(cè)定和自動(dòng)記錄，但儀器較貴，測(cè)定小顆粒誤差較大 |
離
心
沉
降 |
|
在離心力場(chǎng)中，顆粒沉降也服從斯托克斯定律，利用圓般離心機(jī)使顆粒沉降，測(cè)定分散體的濃度變化；或者使樣品在空氣介質(zhì)離心力場(chǎng)中分級(jí)，從而得到粒度大小和粒度分布 |
0.01~30 |
測(cè)定速度快、是超細(xì)粉體顆粒的基本粒度測(cè)定方法之一，可得到顆粒大小和粒度分布，是較先進(jìn)的測(cè)定方法之一，用途廣泛 |
| 庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器 |
|
懸浮在電解液中的顆粒通過(guò)一小孔時(shí)，由于排出了一部分電解液而使液體電阻發(fā)生變化，迷種變化是顆粒大小的函數(shù)，電子儀器自動(dòng)記錄下粒度分豈有此理 |
0.4~200 |
速度快，精度高，統(tǒng)計(jì)性好，完全自動(dòng)化，近年來(lái)應(yīng)用較廣，可得到顆粒粒度和粒度分布 |
| 激光粒度分析儀 |
|
根據(jù)夫瑯和費(fèi)衍射光用射原理測(cè)定顆粒粒度及粒度分布 |
0.05~3000 |
自動(dòng)化程度高、操作簡(jiǎn)單、測(cè)定速度快、重復(fù)性好，可用于在線粒度分析 |
顯微鏡
|
光學(xué)顯微鏡 |
把樣品分散在一定的分散液中制取樣片，測(cè)顆粒影像，將所測(cè)顆粒按大小分級(jí)，便可求出以顆粒個(gè)數(shù)為其準(zhǔn)的粒度分布 |
1~100 |
直觀性好，可觀察顆粒形狀，但分析的準(zhǔn)確性受操作人員主觀因素影響程度大 |
| 掃描和透射電子顯微鏡 |
與光學(xué)顯微鏡方法相似，用電子束代替光源，用磁鐵代替玻璃鏡。顆粒用顯微鏡照片顯示出來(lái) |
0.001~100 |
測(cè)定亞微米顆粒襪度分布和顆粒開(kāi)頭的基本方法，廣泛用于科學(xué)研究，儀器較貴，需專(zhuān)人操作 |
| 比表面積測(cè)定儀 |
透過(guò)法 |
把樣品壓實(shí)，通過(guò)測(cè)定空氣浪過(guò)樣品時(shí)的阻力，用柯境尼-卡曼理論計(jì)算樣品的比表面積，引入形狀系數(shù)，可換算成平均粒徑 |
0.01~100 |
儀器簡(jiǎn)單，測(cè)定迅速，再現(xiàn)性好，但不能測(cè)定粒度分布數(shù)據(jù)。另外，測(cè)定時(shí)樣品一定要壓實(shí) |
| BET法 |
根據(jù)BET吸附方程式，用測(cè)定的氣體吸附量求比表面積，引入形狀系數(shù)，可換算成平均粒徑 |
0.003~3 |
這是常用的比表面積測(cè)定方法，再現(xiàn)性好，精度較高，但數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜 |
由于各種粒度測(cè)定方法的物理基礎(chǔ)不同，同一批樣品用不同的測(cè)定方法或測(cè)定儀器所得到的粒度的物理意義及粒度大小的粒度分布也不盡相同。用顯微鏡、庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器、激光粒度分析儀等得到的是統(tǒng)計(jì)徑；沉降法得到的是等效徑（即等于具有相同沉降末速的球體的直徑）；透過(guò)法和吸附法得到的是比表面積直徑?，F(xiàn)代的各種激光粒度分析儀、庫(kù)爾特計(jì)數(shù)器、圖像分析儀以及基于斯托克斯原理的各種沉降式粒度分析儀不僅可以測(cè)定粉體的粒度分布，而且可以自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并打印出粒度分布表以及d50、d25、d75、d90、d97等特征數(shù)據(jù)，還可繪制直方圖、頻率分布圖以及累積粒度特性曲線等。
在選擇測(cè)定方法時(shí)，需要綜合考慮物料的粒度分布范圍，測(cè)定的目的，要求的精度及特征粒度分布數(shù)據(jù)以及物料的性質(zhì)等因素。
在超細(xì)粉體的粒度測(cè)定中，樣品的預(yù)先分散對(duì)測(cè)定結(jié)果有重大影響，無(wú)論用什么方法或儀器進(jìn)行測(cè)定，只有在顆粒處于良好分散的前提下，測(cè)定結(jié)果才可能準(zhǔn)確。
1.4.2.2 粒度測(cè)定儀
國(guó)內(nèi)外制造分析儀的廠家很多，表1.32是國(guó)內(nèi)外部分廠家及科研單位制造的各種型號(hào)粒度測(cè)定儀。
表1.32 部分粒度測(cè)定儀
| 儀器名稱(chēng) |
測(cè)定范圍（μm） |
生產(chǎn)廠家 |
GXL-20A型圓盤(pán)離心超細(xì)粒度分布儀
GXL-202型離心沉降式粒度分布儀
GXS-203A型光定點(diǎn)掃描式粒度分布儀
GSL-101型激光顆粒分布測(cè)定儀
GSL-101A型激光顆粒分布測(cè)定儀 |
0.01~60
0.1~150
0.01~60
1.0~200
1.9~125
0.1~400
|
丹東儀表研究所 |
TB-301離心沉降式粒度分布儀
BT-930B激光粒度分布儀 |
0.1~150
0.12~560 |
丹東市百特測(cè)試設(shè)備服務(wù)中心 |
TZC-2沉降粒度測(cè)定儀
LKY-1離心沉降粒度測(cè)定儀
LKY-2離心沉降粒度測(cè)定儀 |
1.00~100
0.01~30
0.01~30 |
上海天平儀器廠 |
KF-4微粒計(jì)數(shù)器
KCT-2型顆粒沉降天平 |
2~25
1~150 |
湖南儀器儀表總廠天平儀器廠 |
| JL-1155激光粒度分布測(cè)試儀 |
1.9~155 |
四川輕工業(yè)研究設(shè)計(jì)院 |
| JL-900便攜式激光粒度分析儀 |
0.6~120 |
山東建材學(xué)院 |
LS-601激光粒度分析儀
LS-302激光粒度分析儀
DP-01P激光粒度分析儀
LS-POP（1）型激光粒度分析儀
LS-POP（Ⅱ）激光粒度分析儀 |
0.1~200
0.10~120
1.0~1200
0.2~100
0.4~200
|
歐美克儀器有限公司 |
| NSKC-1型光透射式粒度分析儀 |
0.01~300
|
南京化工學(xué)院硅酸鹽工程研究所 |
FAM激光測(cè)量?jī)x
TSM型全散射式細(xì)微顆粒測(cè)量?jī)x |
0.5~1000
0.03~8
|
華東工業(yè)大學(xué)
顆粒技術(shù)測(cè)量室 |
E型激光粒度分析儀
Microg Plus激光粒度分布儀
X型激光粒度分析儀
S型激光粒主分析儀 |
0.10~600
0.05~550
0.10~2000
0.05~3500 |
英國(guó)Malvem |
LMS-24激光衍射/散射式粒度分析儀
LMS-800在線激光粒度分析儀 |
0.1~700
|
日清公司 |
| MPS-Z光透過(guò)式離心沉降粒度分析儀 |
0.1~500
|
LS系列全自動(dòng)激光粒度分析儀（LS100Q、LS200、LS230）
MultisizerⅡ全自動(dòng)（庫(kù)爾）粒度分析儀
ZL系列全逢動(dòng)（庫(kù)爾特）粒度分析儀
DELSA440SX Zeta電勢(shì)分布粒度分布儀 |
0.04~2000
0.4~1200
1~120
0.003~3
|
美國(guó)庫(kù)爾特電子儀器
（香港）有限公司 |
BI-XDC無(wú)機(jī)材料粒度儀
BI-DCP離心沉降式粒度儀
BI-90PLUS亞微米顆粒測(cè)量?jī)x |
0.10~100
0.01~45
0.002~5
|
美國(guó)布魯海文儀器公司 |
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