顆粒測試基礎知識

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作為專業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營粉體填料的高新技術企業(yè)，筆者根據(jù)客戶朋友的要求，分享一下粉體顆粒粒徑的相關知識。本文主要介紹顆粒粒徑的相關情況。

顆粒材料堆具有非均質(zhì)性、非連續(xù)性及隨機性等內(nèi)在的獨特性質(zhì),其力學性質(zhì)與顆粒的大小、排布、堆積高度、表面的粗糙程度以及加載速度都有著密切關系。顆粒材料和塊狀材料的測試方法大多通用，顆粒材料具備塊狀材料不具備的獨特的幾何性能，即堆積性能和流動性能。

顆粒的定義

顆粒是具有一定尺寸和形狀的微小物體，它的宏觀尺寸通常界定在1nm和1mm以下。實踐中，單個顆粒是很難見到的，我們見到的是無數(shù)顆粒的堆積體，也即常說的粉體。廣義地收，分散在空氣中的霧滴，分散在水中的油滴，溶液中的氣泡，多孔體中的孔等也可以看做“顆?！?，前兩者是液體的“顆?！?，后兩者是氣體的“顆?！薄?/span>

顆粒的分類

通常所說的超微顆?；蚰壳傲餍械乃^納米顆粒，是指1-100nm尺度的顆粒。嚴格地講，納米顆粒應是1-10nm有明顯的量子效應的顆粒，2nm以下稱為原子團，亞微米顆粒是指0.1-1um的顆粒，超細顆粒是超微顆粒和亞微米顆粒的統(tǒng)稱，細粉是指1-100UM的粉體，粗粉是指100-1000um的粉體。不同行業(yè)對此還有不同的說法，統(tǒng)一這些說法有利于技術交流。

關心顆粒大小的意義

顆粒大小幾乎與粉體的所有性能密切相關。無論是納米顆粒的納米效應，還是微孔的催化效應，是微米尺度的粉體，其大小也是很重要的。如水泥的水化反應、涂料的附著力、電池材料的充放電、藥物被人體吸收的程度、過濾器的過濾效率、磁性材料的磁導率和矯頑力、殺蟲劑效力、大氣和環(huán)境污染等，無不與顆粒大小有關。這也是人們關心顆粒大小的根本原因。

粒度和粒度測試的定義

顆粒的大小統(tǒng)稱為顆粒的粒度，也可稱為粒徑。粒度或粒徑表示的是顆粒直徑。當然，對于非球形顆粒，其粒徑與測量基準和統(tǒng)計方法有關，粒徑只能是“等效”的。

不同粒度間隔的顆粒占粉體總量的百分數(shù)（或累計百分數(shù)）稱為頻率粒度分布（或累積粒度分布），其縱坐標為不同基準計算的粒度組成，可以是個數(shù)、長度、面積、體積的百分數(shù)或累積百分數(shù)，其橫坐標為不同基準計算的粒度值。

等效粒徑的定義

實際顆粒的外形通常是非球形的，當一個顆粒的某一物理特性與同質(zhì)的球形顆粒相同或相近時，我們就用該球形顆粒的直徑來代表這個實際顆粒的直徑。稱之為等效粒徑。根據(jù)不同的測量方法，有不同的等效粒徑，如：

1、等效體積徑：與實際顆粒體積相同的球的直徑。一般認為激光法所測的直徑為等效體積徑。

2、等效沉速徑：在相同條件下與實際顆粒沉降速度相同的球的直徑。沉降法所測的粒徑為等效沉速徑，又叫Stokes徑。

3、 等效電阻徑：在相同條件下與實際顆粒產(chǎn)生相同電阻效果的球形顆粒的直徑。庫爾特法所測的粒徑為等效電阻徑。

4、 等效投進面積徑：與實際顆粒投進面積相同的球形顆粒的直徑。顯向鏡法和圖像法所測的粒徑大多是等效投影面積直徑。

D50、最可幾粒徑是什么？

D50也稱中位粒徑或中值粒徑，是指累積分布百分數(shù)達到50%時對應的粒徑值。這是一個表示粒度大小的典型值，該值準確地將總體劃分為二等分，也就是說有50%的顆粒粒徑超過此值，有50%的顆粒粒徑低于此值。如果一個樣品的D50=5um，說明在組成該樣品的所有粒徑的顆粒中，粒徑大于5um的顆粒占50%，小于5um的顆粒也占用50%。

最可幾粒徑是指頻率粒度分布曲線的最高點對應的粒徑值。

D97的作用

D97是指顆粒粒度分布中，從小到大累計分布百分數(shù)達到97%時對應的粒徑值。即指某一粉體中，粒徑小于D97的顆粒數(shù)占總顆粒數(shù)的97%。它通常被用來表示粉體粗端粒度指標，是粉體生產(chǎn)和應用中一個被重點關注的指標。同樣，有的行業(yè)采用D90、D95、D98等值。

粒度測量基準的定義

由粒度分布計算平均粒度，不但與所求平均粒度的統(tǒng)計方法有關（是算術平均、幾何平均、還是調(diào)和平均），而且與粒度的測量基準有很大的關系。粒度測量基準是指測量的量值，包括個數(shù)、長度、面積、體積和質(zhì)量矩等。

粉體專業(yè)知識有點枯燥，但是細細品味，還是有點味道。

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