-
粒度测试是通过特定的仪器和方法对粉体粒度特性进行表征
的一项实验
工作。粉体在我们日常生活和工农业生产中的应用非常广泛。如面粉、水泥、
塑
料、造纸、橡胶、陶瓷、药品等等。在的不同应用领域中,对粉体特性的要求是
各不相同的,
在所有反映粉体特性的指标中,
粒度分布是所有应用领域中最受关
注的一项指标。
所以客观真实
地反映粉体的粒度分布是一项非常重要的工作。
下
面具体讲一下
关于粒度测试方面的基知识和基本方法。
一、粒度测试的基本知识
1
、颗粒
:在一尺寸范围内具有特定形状的几何体。这里所说的一尺寸一般
在毫米到纳米之间,颗
粒不仅指固体颗粒,还有雾滴、油珠等液体颗粒。
2
、粉休
:由大量的不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。
3
、粒度
:颗粒的大小叫做颗粒的粒度。
4
、粒度分布:用特定的仪器和方法
反映出的不同粒径颗粒占粉体总量的百
分数。有区间分布和累计分布两种形式。区间分布
又称为微分分布或频率分布,
它表示一系列粒径区间中颗粒的百分含量。
累计分布也叫积分分布,
它表示小于
或大于某粒径颗粒
的百分含量。
5
、粒度分布的表示方法:
①
表格法:用表格的方法将粒径区间
分布、累计分布一一列出的方法。
②
图形法
:在直角标系中用直方图和曲线等形式表示粒度分布的方法。
③
p>
函数法:用数学函数表示粒度分布的方法。这种方法一般在理论研究时
用。如著名的
Rosin-
Rammler
分布就是函数分布。
6
、粒径和等效粒径:
粒径就
是颗粒直径。
这概念是很简单明确的,
那么什么是等效粒径呢,
粒径
和等效粒径有什么关系呢?我们知道,
只有圆球体才有直径,
其它形状的几何体
是没有直径的,<
/p>
而组成粉体的颗粒又绝大多数不是圆球形的,
而是各种各样不规<
/p>
则形状的,有片状的、针状的、多棱状的等等。这些复杂形状的颗粒从理论上讲
是不能直接用直径这个概念来表示它的大小的。
而在实际工作中直径是描述
一个
颗粒大小的最直观、
最简单的一个量,
我们又希望能用这样的一个量来描述颗粒
大小,所以在粒度测试的实践中的我们引入
了等效粒径这个概念。
等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质的球形颗粒相
同或相近时,
我们就用该球形颗粒的直径来代表这个实际颗粒的直径。
< br>那么这个球形颗粒的粒
径就是该实际颗粒的等效粒径。等效粒径具体有如下几种:
①
等效体积径:与实际颗粒体积相同
的球的直径。一般认为激光法所测的
直径为等效体积径。
②
等效沉速径:在相同条件下与实际
颗粒沉降速度相同的球的直径。沉降
法所测的粒径为等效沉速径,又叫
< br>Stokes
径。
③
p>
等效电阻径:在相同条件下与实际颗粒产生相同电阻效果的球形颗粒的
直径。库尔特法所测的粒径为等效电阻径。
④
p>
等效投进面积径:与实际颗粒投进面积相同的球形颗粒的直径。显向镜
法和图像法所测的粒径大多是等效投影面积直径。
7
、表示粒度特性的几个关键指标:
①
D50
:一个样品的累计粒度分布
百分数达到
50%
时所对应的粒径。它的物
理意义是粒径大于它的颗粒占
50%
,小于它的颗粒也占<
/p>
50%
,
D50
也叫中位径或
中值粒径。
D50
常用来
表示粉体的平均粒度。
②
D97
:一个样品的累计粒度分布数达到
97%
时所对应的粒径。它的
物理意
义是粒径小于它的的颗粒占
97%
。
D97
常用来表示粉体粗端的粒度指标。
< br>
其它如
D16
、
D90
等参数的定义与物理意义与
D97
相似。
③
比表面积:单位重量的颗粒的表面
积之和。比表面积的单位为
m2/kg
或
cm2/g
。比表面积与粒度有一定的关系,粒度越细,比表面积越大,但这种关系<
/p>
并不一定是正比关系。
8
、粒度
测试的重复性:同一个样品多次测量结果之间的偏差。重复性指标
是衡量一个粒度测试仪
器和方法好坏的最重要的指标。它的计算方法是:
其中,
n
为测量次数(一般
n>=10
);
p>
x i
为每次测试结果的典型值(一般为
D50
值);
x
为多次测试结果典型值的平均值;
σ
为标准差;
δ
为重复性相对误差。
影响粒
度测试重复性有仪器和方法本身的因素;
样品制备方面的因素;
环境
与操作
方面的因素等。
< br>粒度测试应具有良好的重复性是对仪器和操作人员的基本要
求。
< br>
9
、粒度测试的真实性:
通常的
测量仪器都有准确性方面的指标。
由于粒度测试的特殊性,
通常
用真
实性来表示准确性方面的含义。
由于粒度测试所测得的粒径
为等效粒径,
对同一
个颗粒,不同的等效方法可能会得到不同的
等效粒径。
可见,由于测量方法不同,同一个颗粒得到了两个不同的结果
。也就是说,
一个不规则形状的颗粒,
如果用一个数值来表示它
的大小时,
这个数值不是唯一
的,
而是
有一系列的数值。
而每一种测试方法的都是针对颗粒的某一个特定方面
< br>进行的,
所得到的数值是所有能表示颗粒大小的一系列数值中的一个,
所以相同
样品用不同的粒度测试方法得到的结果有所不同的是客观原因造成
的。
颗粒的形
状越复杂,
不同测试方法
的结果相差越大。
但这并不意味着粒度测试结果可以漫
无边际,
而恰恰应具有一定的真实性,
就是应比较真实地反映样品的实际
粒度分
布。
真实性目前还没有严格的标准,
是一个定性的概念。
但有些现象可以做为测
试结果真实性好
坏的依据。
比如仪器对标准样的测量结果应在标称值允许的误差
范围内;
经粉碎后的样品应比粉粉碎前更细;
经分级后的样品的
大颗粒含量应减
少;结果与行业标准或公认的方法一致等。
二、粒度测试的基本方法
粒度测试的方法很多,具统计有上
百种。目前常用的有沉降法、激光法、筛
分法、图像法和电阻法五种,另外还有几种在特
定行业和领域中常用的测试方
法。
1
、沉降法:
沉降法
是根据不同粒径的颗粒在液体中的沉降速度不同测量粒度分布的一
种方法。
它的基本过程是把样品放到某种液体中制成一定浓度的悬浮液,
悬浮液
中的颗粒在重力或离心力作用下将发生沉降。不同粒径颗粒的沉降速度是不同
< br>的,
大颗粒的沉降速度较快,
小颗粒的沉降速度较慢。<
/p>
那么颗粒的沉降速度与粒
径有怎样的数量关系,通过什么方式反映
颗粒的沉降速度呢?
①
Stokes
< br>定律:在重力场中,悬浮在液体中的颗粒受重力、浮力和粘滞阻
力的作用将发生运
动,其运动方程为:
-
-
-
-
-
-
-
-
-
上一篇:2014年雅思阅读模拟试题及答案解析(2)
下一篇:寻找经度