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    「注意」超細微粉的性能表征之粒度及其分布

    來源:云更新 時間:2021-04-24 09:09:15 瀏覽次數:

    超輕微粉的表征重要包含,粒度及其散布、比名義積、團聚體的表征、顯微鏡結構剖析、成分剖析、名義剖析、靜態的表征、名義潤濕性的表征及名義吸附類型、包覆量與包覆率的表征等。本期簡述超輕微粉粒度及其散布。超輕......

    超輕微粉的表征重要包含,粒度及其散布、比名義積、團聚體的表征、顯微鏡結構剖析、成分剖析、名義剖析、靜態的表征、名義潤濕性的表征及名義吸附類型、包覆量與包覆率的表征等。本期簡述超輕微粉粒度及其散布。

    超輕微粉(Powder),就是大量固體粒子的聚群體,它表示物質的一種存在狀況,既不同于氣體、液體,也不完全同于固體。

    微粉或超細粉個別是粒徑在100nm-10μm范疇的多顆粒聚群體。

    超輕微粉及制品

    顆粒的微細化進程如下圖

    超輕微粉形成特點:

    1) 一次粒子: 個別電鏡下放大倍數再增加,也只能看到存在明顯輪廓的單個粒子。

    2)二次或高次粒子:多個一次粒子(堅固的或疏松的)聚群體(團聚體)

    超輕微粉TEM圖

    粒徑 (粒度)跟粒徑 (粒度)散布

    顆粒直徑:粒徑或粒度—以m

    M、μ

    M、nm表示。

    球形顆粒:顆粒的直徑為粒徑

    非球形顆粒:當量直徑為粒徑(粒徑是當被測顆粒的某種物理特點或物理行動與某始終徑的同質球體(或組合)相近時,就把該球體的直徑(或組合)作為被測顆粒的等效粒徑(或粒度散布) )

    表 粒度測定方法

    (A) 篩剖析法

    篩剖析法——適合于40μm以上的粗粉

    篩網標準——目數:篩網1英寸長度上的網孔數

    1英寸=25.4mm=25.4×103μm


    標準篩

    依據能通過篩子的“目”數,來判斷粒子大小的方法。 目= 孔數/英寸長度 ,不難盤算得出,2500目即孔為5μm;625目即孔為20μm;400目即孔為38μm;假如某超輕微粉粒徑范疇記為:(-400目 625目),說明:400目(38μm)>超輕微粉粒徑> 625目(20μm)篩分檢測方法實用范疇: 5000~38μm 。

    特點: 簡單, 結果比較毛糙。

    (B) 沉降法: (液體沉降跟氣體沉降法)

    重力沉降法:

    顆粒降落時受的力:重力, 浮力, 阻力,不同粒徑的粒子沉降一個高度H所用的時光不同。例如,Al2O3,10μm粒子降落25px大概一分鐘;1μm粒子降落25px則須要2小時。

    特點:適合于丈量不大(<50μm )不?。?gt;1μm )的粒子。

    離心沉降法:

    曉得沉降所需時光t,就可從下面公式求出粒徑d:

    w:角速度;R0跟Rt分辨為粒子離心前后的徑向位置;

    特點:與重力沉降法比較,離心沉降時光減小??蓽y小粒徑粒子,粒子尺寸下限個別為0.1μm。

    兩種沉降法都只能測雷同密度的粒子;重復性好。

    (C)激光散射法(用激光粒度測定儀)

    原理:依據米氏(Mie)光散射實際。

    j光散射景象:

    光前進中碰到顆粒(妨礙物)時,將有局部偏離原來的傳播方向:散射偏離的角度(散射角)與顆粒大小有關,粒子大散射角小,粒子小散射角反而大。

    激光粒度儀的原理及結構圖

    從激光器發出的激光束經顯微鏡聚焦,針孔濾波跟準直鏡準直后,變成直徑約10 mm的平行光束。該光束照射到待測的顆粒上,一局部光被散射,散射光經付里葉透鏡后,照射到光電探測器陣列上,因為光電探測器處在付里葉透鏡的焦平面上,因此探測器上的任一點都對應于某一判斷的散射角,換句話說,即對應于某一尺寸大小的粒子。探測器將投射到其上面的散射光能線性的轉換成電壓,而后送給數據采集卡,卡將信號放大,再經A/D轉換后送入盤算機,即可列表或畫圖得到超輕微粉的粒徑的頻率散布跟積聚散布。

    激光粒度儀(圖片來源:丹東百特儀器有限公司)

    (D)比名義積法

    球形顆粒的比名義積SW與其直徑d的關聯為

    測定超輕微粉的比名義積可能依據上式求得顆粒的一種等當量粒徑,即名義積直徑。

    比名義積剖析儀(圖片來源:美國麥克)

    (E)X射線衍射法

    用個別的表征方法得到的是顆粒尺寸,而顆粒不一定是單個晶粒,X射線衍射線寬法測定的是微晶細晶粒尺寸。

    謝樂公式的實用范疇是微晶的尺寸在1-100nm之間。

    X射線衍射儀

    (F)電子顯微鏡法

    取超輕微粉試樣,以乙醇溶液作為溶劑,經超聲波振儀疏散后,取1-2滴滴在制樣膜上,至于TEM上,測定粒徑。依據下面公式盤算超輕微粉的直徑或是利用Nano measurer軟件統計盤算。

    透射電子顯微鏡(TEM)        掃描電子顯微鏡( SEM)

    粒徑及散布圖可能采取Nano measurer軟件統計超輕微粉的、、均勻等粒徑及散布。

    Nano measurer軟件測定粒徑

    (G)電阻(庫爾特計數器)法

    庫爾特計數器又稱為電阻法顆粒計數器,是基于小孔電阻原理的超微顆粒粒度丈量儀。個別能丈量粒徑0.5-500μm的顆粒。這種粒度測定儀的重要特點是辨別率較高、丈量速度快、重復性較好、操作簡便。

    Multisizer4 庫爾特計數器

    參考文獻:

    [1]鄭水林編著. 超微超輕微粉加工技巧與利用 第2版[M]. 北京:化學產業出版社, 2011.09.

    [2]鄭水林,王彩麗,李春全. 超輕微粉名義改性 第4版[M]. 北京:中國建材產業出版社, 2019.06.

    [3]陶珍東,徐紅燕,王介強編著. 超輕微粉技巧與利用[M]. 北京:化學產業出版社, 2019.01.

    作者:易辰

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