《粒度測量方法》PPT課件.ppt

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1、顆粒形狀表征方法和粒度測量方法顆粒的形狀對粉體的物理性能、化學(xué)性能、輸運(yùn)性能和工藝性能有很大的影響。例如，球形顆粒粉體的流動性、填形性好，粉末結(jié)合后材料的均勻性高。涂料中所用的粉末則希望是片狀顆粒，這樣粉末的覆蓋性就會較其他形狀的好?？茖W(xué)地描述顆粒的形狀對粉體的應(yīng)用會有很大的幫助。同顆粒大小相比，描述顆粒形狀更加困難些。為方便和歸一化起見，人們規(guī)定了某種方法，使形狀的描述量化，并且是無量綱的量。這些形狀表征量可統(tǒng)稱為形狀因子，主要有以下幾種：顆粒大小和形狀表征顆粒的形狀若以Q表示顆粒的幾何特征，如面積、體積，則Q與顆粒粒徑d的關(guān)系可表示為：式中，k即為形狀系數(shù)。對于顆粒的面積和體積描述

2、，k有兩種主要形式，分別為：顆粒大小和形狀表征形狀系數(shù)顆粒形狀表面形狀因子(j表示征對于該種粒徑的規(guī)定)與π的差別表示顆粒形狀對于球形的偏離顆粒大小和形狀表征形狀系數(shù)顆粒形狀與的差別表示顆粒形狀對于球形的偏離顆粒大小和形狀表征體積形狀因子形狀系數(shù)顆粒形狀表面形狀因子與體積形狀因子的比值顆粒大小和形狀表征比表面積形狀系數(shù)形狀系數(shù)顆粒形狀一些規(guī)則幾何體的形狀因子顆粒大小和形狀表征顆粒形狀與顆粒等體積的球的表面積與顆粒的表面積之比顆粒大小和形狀表征球形度可以看出：1.；2.顆粒為球形時，達(dá)最大值。顆粒形狀一些規(guī)則形狀體的球形度：顆粒大小和形狀表征顆粒形狀一個任意形狀的顆粒，測得該顆粒的長、寬

3、、高為l、b、h，定義方法與前面討論顆粒大小的三軸徑規(guī)定相同，則：扁平度延伸度顆粒大小和形狀表征扁平度m與延伸度n顆粒形狀1．篩分析法（>40μm）顆粒粒度測量方法國際標(biāo)準(zhǔn)篩制：Tyler(泰勒)標(biāo)準(zhǔn)單位：目目數(shù)為篩網(wǎng)上1英（25.4mm）寸長度內(nèi)的網(wǎng)孔數(shù)(a，d單位mm)25.4ad得到比200目粗的篩孔尺寸得到比200目細(xì)的篩孔尺寸主模系列:標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則:以200目的篩孔尺寸0.074mm為基準(zhǔn)，乘或除模（或），則得到副模系列：得到比200目粗的篩孔尺寸得到比200目細(xì)的篩孔尺寸標(biāo)準(zhǔn)篩系列：324248606580100115150170200270325400其中最細(xì)的是400目，孔

4、徑是38μm。篩分的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)量大,代表性強(qiáng)便宜重量分布缺點(diǎn)下限38微米人為因素影響大重復(fù)性差非規(guī)則形狀粒子誤差速度慢2.顯微鏡采用定向徑方法測量光學(xué)顯微鏡0.25——250μm電子顯微鏡0.001——5μm顯微鏡測定粒度要求統(tǒng)計(jì)顆粒的總數(shù)：粒度范圍寬的粉末———10000以上粒度范圍窄的粉末———1000左右顯微鏡方法的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)可直接觀察粒子形狀可直接觀察粒子團(tuán)聚光學(xué)顯微鏡便宜缺點(diǎn)代表性差重復(fù)性差測量投影面積直徑速度慢原理圖激光器激光束透鏡樣品池透鏡衍射光束未衍射光束光傳感器列陣中心傳感器粉末3.光衍射法粒度測試從He-Ne激光器發(fā)出的激光束經(jīng)擴(kuò)束鏡后會聚在針孔，針孔將濾掉所有

5、的高階散射光，只讓空間低頻的激光通過。然后，激光束成為發(fā)散的光束，該光束遇到傅立葉透鏡后被聚焦。當(dāng)光入射到顆粒時，會產(chǎn)生衍射，小顆粒衍射角大，而大顆粒衍射角小，某一衍射角的光強(qiáng)度與相應(yīng)粒度的顆粒多少有關(guān)。當(dāng)樣品池內(nèi)沒有顆粒時，光束將被聚焦在環(huán)形光電探測器的中心；當(dāng)樣品池內(nèi)有顆粒樣品時，會聚的光束會有一部分被顆粒散射到環(huán)形探測器的各探測單元以及大角探測器上，形成“靶芯”狀的衍射光環(huán)，此光環(huán)的半徑與顆粒的大小有關(guān)，衍射光環(huán)的強(qiáng)度與相關(guān)粒徑顆粒的多少有關(guān)，通過環(huán)形光電接受器陣列就可以接受到這些光能信號，光能信號通過光電探測器轉(zhuǎn)換成了相應(yīng)的電流信號，送給數(shù)據(jù)采集卡，該卡將電信號放大，再進(jìn)行A/

6、D轉(zhuǎn)換后送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)用Mie散射理論對這些信號進(jìn)行處理，即得樣品的粒度分布。測量原理示意圖激光衍射0.05—500μmX光小角衍射0.002—0.1μm測量方法目前的激光法粒度儀基本上都同時應(yīng)用了夫瑯霍夫(Fraunhofer)衍射理論和米氏(Mie)衍射理論，前者適用于顆粒直徑遠(yuǎn)大于入射波長的情況，即用于幾個微米至幾百微米的測量；后者用于幾個微米以下的測量。激光衍射性能特點(diǎn)測量的動態(tài)范圍大，動態(tài)范圍越大越方便，目前先進(jìn)的激光粒度可以超過1：1000；測量速度快，從進(jìn)樣至輸出測試報(bào)告，只需1min，是目前最快的儀器之一；重復(fù)性好，由于取樣量多，對同一次取樣進(jìn)行超過100次的光電采

7、樣，故測量的重復(fù)精度很高，達(dá)1%以內(nèi)；操作方便，不受環(huán)境溫度影響（相對于沉降儀），不存在堵孔問題（相對庫爾特計(jì)數(shù)器）分辨率較低，不宜測粒度分布過窄又需要定量測量其寬度的樣品如磨料微粉。電阻法顆粒計(jì)數(shù)器電阻法(庫爾特)顆粒計(jì)數(shù)工作原理：采用小孔電阻原理，即庫爾特法測量顆粒的大小。如圖，小孔管浸泡在電解液中。小孔管內(nèi)外各有一個電極，電流可以通過孔管壁上的小圓孔從陽極流到陰極。小孔管內(nèi)部處于負(fù)壓狀態(tài)，因此管外的液體將流動到管內(nèi)。測量時將顆粒分散到液體