粒度范圍

中文名稱

粒度范圍

英文名稱

particle size range

定　　義

代表某一分級(jí)粉中顆粒的粒度變化區(qū)間或幅度。

應(yīng)用學(xué)科

材料科學(xué)技術(shù)（一級(jí)學(xué)科），金屬材料（二級(jí)學(xué)科），粉末冶金材料（三級(jí)學(xué)科）

粒度分析顯微鏡法(Microscopy)

SEM、TEM；1nm～5μm范圍。適合納米材料的粒度大小和形貌分析。

沉降法(Sedimentation Size Analysis) 　沉降法的原理是基于顆粒在懸浮體系時(shí)，顆粒本身重力(或所受離心力)、所受浮力和黏滯阻力三者平衡，并且黏滯力服從斯托克斯定律來(lái)實(shí)施測(cè)定的，此時(shí)顆粒在懸浮體系中以恒定速度沉降，且沉降速度與粒度大小的平方成正比。10nm～20μm的顆粒。

粒度分析光散射法

激光衍射式粒度儀僅對(duì)粒度在5μm以上的樣品分析較準(zhǔn)確，而動(dòng)態(tài)光散射粒度儀則對(duì)粒度在5μm以下的納米樣品分析準(zhǔn)確。

激光光散射法可以測(cè)量20nm－3500μm的粒度分布，獲得的是等效球體積分布，測(cè)量準(zhǔn)確，速度快，代表性強(qiáng)，重復(fù)性好，適合混合物料的測(cè)量。

利用光子相干光譜方法可以測(cè)量1nm－3000nm范圍的粒度分布，特別適合超細(xì)納米材料的粒度分析研究。測(cè)量體積分布，準(zhǔn)確性高，測(cè)量速度快，動(dòng)態(tài)范圍寬，可以研究分散體系的穩(wěn)定性。其缺點(diǎn)是不適用于粒度分布寬的樣品測(cè)定。

粒度分析光散射粒度測(cè)試方法

測(cè)量范圍廣,最先進(jìn)的激光光散射粒度測(cè)試儀可以測(cè)量1nm～3000μm,基本滿足了超細(xì)粉體技術(shù)的要求。

測(cè)定速度快,自動(dòng)化程度高,操作簡(jiǎn)單。一般只需1~1.5min 。

測(cè)量準(zhǔn)確,重現(xiàn)性好。

可以獲得粒度分布。

粒度分析激光相干光譜粒度分析法

通過(guò)光子相關(guān)光譜（PCS）法，可以測(cè)量粒子的遷移速率。而液體中的納米顆粒以布朗運(yùn)動(dòng)為主，其運(yùn)動(dòng)速度取決于粒徑，溫度和粘度等因素。在恒定的溫度和粘度條件下，通過(guò)光子相關(guān)光譜（PCS）法測(cè)定顆粒的遷移速率就可以獲得相應(yīng)的顆粒粒度分布 。

光子相關(guān)光譜(pcs)技術(shù)能夠測(cè)量粒度度為納米量級(jí)的懸浮物粒子,它在納米材料，生物工程、藥物學(xué)以及微生物領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

粒度分析電鏡法粒度分析

優(yōu)點(diǎn)是可以提供顆粒大小，分布以及形狀的數(shù)據(jù)。此外，一般測(cè)量顆粒的大小可以從1納米到幾個(gè)微米數(shù)量級(jí) 。

并且給的是顆粒圖像的直觀數(shù)據(jù)，容易理解。但其缺點(diǎn)是樣品制備過(guò)程會(huì)對(duì)結(jié)果產(chǎn)生嚴(yán)重影響，如樣品制備的分散性，直接會(huì)影響電鏡觀察質(zhì)量和分析結(jié)果。電鏡取樣量少，會(huì)產(chǎn)生取樣過(guò)程的非代表性。

適合電鏡法粒度分析的儀器主要有掃描電鏡和透射電鏡。普通掃描電鏡的顆粒分辨率一般在6nm左右，場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡的分辨率可以達(dá)到0.5nm。

掃描電鏡對(duì)納米粉體樣品可以進(jìn)行溶液分散法制樣，也可以直接進(jìn)行干粉制樣。對(duì)樣品制備的要求比較低，但由于電鏡對(duì)樣品有求有一定的導(dǎo)電性能，因此，對(duì)于非導(dǎo)電性樣品需要進(jìn)行表面蒸鍍導(dǎo)電層如表面蒸金，蒸碳等。一般顆粒在10納米以下的樣品比較不能蒸金，因?yàn)榻痤w粒的大小在8納米左右，會(huì)產(chǎn)生干擾的，應(yīng)采取蒸碳方式。

掃描電鏡有很大的掃描范圍，原則上從1nm到mm量級(jí)均可以用掃描電鏡進(jìn)行粒度分析。而對(duì)于透射電鏡，由于需要電子束透過(guò)樣品，因此，適用的粒度分析范圍在1-300nm之間。

對(duì)于電鏡法粒度分析還可以和電鏡的其他技術(shù)連用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)顆粒成份和晶體結(jié)構(gòu)的測(cè)定，這是其他粒度分析法不能實(shí)現(xiàn)的。

粒度分析沉降法

沉降法又分為：沉降天平、光透沉降、離心沉降等 。

斯托克斯Stokes 定律 ： 根據(jù)不同粒徑的顆粒在液體中的沉降速度不同測(cè)量粒度分布的一種方法。它的基本過(guò)程是把樣品放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作用下將發(fā)生沉降。大顆粒的沉降速度較快，小顆粒的沉降速度較慢。斯托克斯Stokes 定律是沉降法粒度測(cè)試的基本理論依據(jù)；

該法在涂料和陶瓷等工業(yè)中是一種傳統(tǒng)的粉體粒徑測(cè)試方法。已制定的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn) ( ISO 3262 Extenders for Paint Specifications andMethods of Test) 對(duì)涂料中常用的 21 種體質(zhì)顏料的粒度分布測(cè)試方法 , 測(cè)試原理均基于沉降法。

粒度分析篩分法

按照被測(cè)試樣的粒徑大小及分布范圍，將大小不同篩孔的篩子疊放在一起進(jìn)行篩分，收集各個(gè)篩子的篩余量，稱量求得被測(cè)試樣以重量計(jì)的顆粒粒徑分布。

優(yōu)點(diǎn) ：成本低，使用容易。

缺點(diǎn) ：對(duì)小于400目（38um）的干粉很難測(cè)量。不能測(cè)量射流或乳濁液；在測(cè)量針狀樣品時(shí)這會(huì)得到一些奇怪的結(jié)果。難以給出詳細(xì)的粒度分布；操作復(fù)雜，結(jié)果受人為因素影響較大；所謂某某粉體多少目，是指用該目數(shù)的篩篩分后的篩余量小于某給定值。如果不指明篩余量，“目”的含義是模糊的，給溝通帶來(lái)不便。

粒度分析超聲粒度分析

超聲波發(fā)生端（RF Generator） 發(fā)出一定頻率和強(qiáng)度的超聲波，經(jīng)過(guò)測(cè)試區(qū)域，到達(dá)信號(hào)接收端（RF Detector）。當(dāng)顆粒通過(guò)測(cè)試區(qū)域時(shí)，由于不同大小的顆粒對(duì)聲波的吸收程度不同，在接收端上得到的聲波的衰減程度也就不一樣，根據(jù)顆粒大小同超聲波強(qiáng)度衰減之間的關(guān)系，得到顆粒的粒度分布，同時(shí)還可測(cè)得體系的固含量。

粒度分析射線小角散射法

射線的波長(zhǎng)比納米還要短，因此X射線小角散射是一種測(cè)量納米顆粒的理想方法。

粒度分析顆粒圖像法

顆粒圖像法有靜態(tài)、動(dòng)態(tài)兩種測(cè)試方法：

靜態(tài)方式使用改裝的顯微鏡系統(tǒng)，配合高清晰攝像機(jī)，將顆粒樣品的圖像直觀的反映到電腦屏幕上，配合相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件可進(jìn)行顆粒大小、形狀、整體分布等屬性的計(jì)算；

動(dòng)態(tài)方式具有形貌和粒徑分布雙重分析能力。重建了全新循環(huán)分散系統(tǒng)和軟件數(shù)據(jù)處理模塊，解決了靜態(tài)顆粒圖像儀的制樣繁瑣、采樣代表性差、顆粒粘連等缺陷；

粒度分析空氣透過(guò)技術(shù)

原理：粉末樣品的氣體透過(guò)能力與粉末的比表面有關(guān)，籍此求出樣品的比表面積并由此得到顆粒的平均粒度

樣品要求：均勻干燥，形狀等軸性好，施壓時(shí)不易變形，破碎或聚結(jié)

取樣量應(yīng)為試樣真密度的兩倍以上，且真密度已知

常用于質(zhì)量或生產(chǎn)控制的基本判斷，設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便

缺點(diǎn)：分辨率低，重現(xiàn)性差，人為因素影響較大

粒度是礦粒(或礦塊)大小的量度。通常用“粒子的直徑”來(lái)表示。在選礦中，由于單個(gè)礦粒是不規(guī)則的，而一群礦粒中的各個(gè)粒子大小也不同，習(xí)慣上用平均直徑表示它的粒度大小。

由于實(shí)際顆粒形狀復(fù)雜，用來(lái)表示粒度的方法很多，最常見的為各種當(dāng)量直徑φ，如和顆粒體積相同的球的直徑稱為等體積球當(dāng)量徑，和顆粒投影面積或周長(zhǎng)相等的圓的直徑分別稱為投影圓當(dāng)量徑或等周長(zhǎng)圓當(dāng)量徑，平行于一定方向測(cè)得的一維尺寸稱為定向徑，包括費(fèi)雷特(Feret)徑、馬丁(Martin)徑和定向最大徑等。

粒級(jí)是物料顆粒的粒度范圍，以粒度范圍的上下限表示。例如，50～25mm粒級(jí)，表示其粒級(jí)上限為50mm，下限為25mm。粒級(jí)上限為給定粒級(jí)中最大的粒度。粒級(jí)下限為給定粒級(jí)中最小粒度。中國(guó)煤炭篩分試驗(yàn)和商品煤的粒級(jí)劃分見 《煤炭篩分試驗(yàn)方法》GB477和 《煤炭粒度分級(jí)》GB189等。

分布中的較高的那個(gè)分布1%，因?yàn)檫@是把分布精確地分成二等份的點(diǎn)。最頻值將位于最高曲線頂部對(duì)應(yīng)的粒徑。由此可見，平均值、中值和最頻值有時(shí)是相同的，有時(shí)是不同的，這取決于樣品的粒度分布的形態(tài)。

?（） D[4,3]是體積或質(zhì)量動(dòng)量平均值。

?（）D[V,0.5]是體積(v)中值直徑，有時(shí)表示為D50或D0.5 ? D[3,2]是表面積動(dòng)量平均值。

粒度級(jí) cut

分級(jí)后介于兩種名義粒度界限內(nèi)的粉末部分。2100433B