1、篩分法

篩分法是為傳統(tǒng)且簡(jiǎn)單的粉體粒度測(cè)試方法。篩分法是借助人工或不同的機(jī)械振動(dòng)裝置將顆粒樣品通過(guò)一系列具有不同篩孔直徑的標(biāo)準(zhǔn)篩，分離成若干粒級(jí)，再分別稱重，后求得以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的顆粒粒度分布。

 

篩分法分為干篩法和濕篩法。干篩法要注意防止顆粒團(tuán)聚，可使用手搖、機(jī)械或超聲振動(dòng)等方法加強(qiáng)樣品的分散；濕篩法常用于液體中的顆粒物質(zhì)或干篩時(shí)容易成團(tuán)的細(xì)粉料，脆性粉料好也使用濕篩法。

 

優(yōu)點(diǎn)：

篩分法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)便、結(jié)果直觀，同時(shí)樣品量大，代表性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)；

 

缺點(diǎn)：

網(wǎng)孔尺寸的均勻性和篩網(wǎng)的磨損程度會(huì)影響篩分法的測(cè)試結(jié)果，網(wǎng)孔不均勻、尺寸大小不一，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果精度不足；網(wǎng)布松弛、網(wǎng)眼變大，會(huì)導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果偏細(xì)。此外，篩分法的測(cè)試結(jié)果也易受到環(huán)境溫度、操作手法等因素的影響。

 

目前篩分法主要適用于大顆粒粉體粒度的測(cè)試。

 

2、沉降法

沉降法是基于不同粒徑的陶瓷顆粒在液體中的沉降速率來(lái)檢測(cè)粉體粒徑分布的一種方法。

 

其測(cè)試過(guò)程是將樣品加入到某種液體中制成一定濃度的懸浮液，懸浮液中的顆粒在重力或離心力的作用下會(huì)發(fā)生沉降，不同粒徑顆粒的沉降速率是不一樣的，由顆粒的沉降速率來(lái)測(cè)試顆粒的粒徑。顆粒的沉降速率與粒徑之間服從斯托克斯Stokes定律，即懸浮在介質(zhì)中的粉體顆粒按照斯托克斯公式原理沉降，顆粒的沉降速率V與粉體粒徑的關(guān)系可以如下：

 

其中g(shù)是重力加速度；ρs為樣品密度；ρf為介質(zhì)密度；μ為介質(zhì)的黏度系數(shù)。其沉降速率與顆粒的粒徑和密度成正比，與介質(zhì)的黏度成反比。

 

沉降法按照沉降動(dòng)力不同可以分為離心沉降法和重力沉降法。離心沉降法是懸浮液中的顆粒在離心力作用下呈現(xiàn)不同速率的沉降；而重心沉降法是借助于自身重力進(jìn)行自然沉降的方法。沉降法在測(cè)試過(guò)程中伴隨著顆粒的分級(jí)過(guò)程，即大顆粒先沉降小顆粒后沉降。因此測(cè)試結(jié)果的分辨率高，特別是對(duì)于顆粒分布不規(guī)則或微分分布出現(xiàn)多峰的情況，此方法的優(yōu)點(diǎn)更加突出。故沉降法適合分析一些粒度分布廣的球形顆粒樣品，不適用于分析顆粒粒度小于２μm的樣品。

 

優(yōu)點(diǎn)：

原理直觀，分辨率較高，價(jià)格及運(yùn)行成本低。

 

缺點(diǎn)：

測(cè)量速度慢，不能處理不同密度的混合物 結(jié)果受環(huán)境因素（比如溫度）和人為因素影響較大。

 

3、費(fèi)氏法

費(fèi)氏法屬于層流狀態(tài)下的氣體透過(guò)法，是利用空氣透過(guò)粉末堆積體時(shí)所產(chǎn)生的阻力和流量求出粉末的平均粒徑和比表面積。

 

由 Kozeny-Carman粉末的比表面積方程和孔隙率方程推導(dǎo)出粉末的平均粒徑( D)方程：

 

其中：P、F分別為空氣透過(guò)粉末前后的壓力；A代表粉末推擠體橫斷面積，單位為cm3；L表示粉末堆積體厚度，單位為cm；C為儀器常數(shù)。

 

采用費(fèi)氏法測(cè)試陶瓷粉體粒徑的儀器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 操作方便，測(cè)試成本低，可從特制的讀數(shù)板上直接讀出粒度值。需要注意的是：測(cè)量時(shí)首先應(yīng)找到佳孔隙率，然后在此孔隙率下測(cè)量粉末的粒度。

 

4、激光法

當(dāng)光束照射到氣體或液體里的細(xì)顆粒時(shí)，光將向各個(gè)方向散射，并在顆粒背后產(chǎn)生瞬間陰影照射光有部分被顆粒吸收，部分產(chǎn)生衍射。光的散射和衍射與顆粒的粒度有一定關(guān)系。

 

激光粒度分析儀利用激光照射適當(dāng)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(gè)特殊制作的大規(guī)模集成電路探測(cè)器，從顆粒衍射環(huán)中取出衍射光能訊息激光粒度分析儀具有分析速度快，操作簡(jiǎn)單方便，分析檢測(cè)范圍廣的特點(diǎn)，近年來(lái)得到快速發(fā)展。

 

激光器發(fā)出一束單色光經(jīng)濾波擴(kuò)束后，成為平行單色光束照射到裝有待測(cè)懸浮液的樣品槽上，經(jīng)顆粒散射后的光線通過(guò)傅立葉轉(zhuǎn)換透鏡，集中在位于其聚焦平面位置的光電探測(cè)器上，光電探測(cè)器將其接受到的光強(qiáng)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)輸出，再經(jīng)過(guò)放大和模數(shù)轉(zhuǎn)換后一起進(jìn)入電腦進(jìn)行計(jì)算，終得到陶瓷粉體的粒徑分布。

 

優(yōu)點(diǎn)：

測(cè)試范圍寬（好的激光粒度儀的測(cè)量范圍是0.04~2000 m，一般的也能達(dá)到0.1~300 m），測(cè)試速度快（1~3分鐘/ 次），自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)便，重復(fù)性和真實(shí)性好，可以測(cè)試干粉樣品，也可以測(cè)量混合粉 乳濁液和霧滴等。

 

缺點(diǎn)：

不宜測(cè)量粒度分布很窄的樣品，分辨率相對(duì)較低。

 

5、總結(jié)

陶瓷粉末顆粒尺寸及其分布的表征與分析是陶瓷粉體研究的基礎(chǔ)，且陶瓷粉末顆粒尺寸及分布直接影響陶瓷產(chǎn)品的質(zhì)量，因此對(duì)陶瓷粉體粒徑尺寸和分布的把握至關(guān)重要。陶瓷粉體粒徑檢測(cè)時(shí)，應(yīng)充分分析各粉體粒徑檢測(cè)方法的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合優(yōu)檢測(cè)方法進(jìn)行測(cè)試。

陶瓷粉末粒度分析儀是真理光學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)基于二十多年粒度表征和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)開發(fā)的新一代粒度分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)加持多項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)和，測(cè)量速度高達(dá)每秒20000次，而且Hydrolink分散進(jìn)樣器更是采用了雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)，內(nèi)置率超聲，強(qiáng)力攪拌和離心循環(huán)泵分開獨(dú)立控制，適用于各種類型的復(fù)雜樣品，對(duì)于密度大和分布寬的金屬粉末和硬質(zhì)合金等樣品，也能輕松分散和進(jìn)樣并獲得可靠的高重現(xiàn)性結(jié)果。陶瓷粉末粒度分析儀適用于水泥、陶瓷、藥品、涂料、樹脂、染料、顏料、填料、化工產(chǎn)品、催化劑、煤粉、泥砂、粉塵、面粉、食品、添加劑、農(nóng)藥、石墨、感光材料、燃料、金屬與非金屬粉末、碳酸鈣、高嶺土及其他粉體行業(yè)。