简述粒度测试方法

测试颗粒粒径的技术和方法主要有筛分法、沉降法、显微镜法、光散射法、电阻法(库尔特计数法)、比表面积法、超声波衰减法等。 1、显微镜图像法 显微镜图像法能同时观察颗粒的形貌及直观地对颗粒的几何尺寸进行测量，经常被用来作为对其他测量方法的一种校验或标定。该类仪器由显微镜、CCD 摄像头(或数码相机)、图形采集卡、计算机(图像分析仪)等部分组成。它的工作原理是由CCD 摄像头将显微镜的放大图形传输到计算机中，再通过专用分析软件对图像进行处理和计算，得出颗粒的粒径和粒径分布。 该方法减少了人为观测误差，提高了测试速度，但它的制样要求高、操作复杂且设备昂贵。显微镜图像法的测量结果主要表征颗粒的二维尺寸(长度和宽度)，而无法表征其高度。 2、沉降法 沉降法是基于颗粒在液体中的沉降符合斯托克斯定律这一原则，根据颗粒在液体中的最终沉降速度来计算颗粒的粒径。在实际操作中，由于测试颗粒的最终沉降速度存在较大困难，因此，所有沉降仪都是测量与最终沉降速度相关的其它物理参数，如压力、密度、重量、浓度或光透过率等，进而求得颗粒的粒径分布。 3、电阻法 电阻法又称库尔特计数法，适合对粒度分布比较窄的颗粒进行测量。它的工作原理相对比较简单：悬浮在电解液中的颗粒在负压作用下通过一个由红宝石制成的小孔，两个铂电极组成的电阻式传感器分别插浸在小孔的两侧，颗粒通过小孔时电极间电阻增大，产生一个电压脉冲。脉冲的幅值对应于颗粒的体积和相应的粒径，脉冲的个数对应于颗粒的个数。对所有各个测量到的脉冲计数并确定其幅值，即可得出颗粒的大小，统计出颗粒的分布。电阻法是今为止分辨率最高的粒度分析技术。 1.4 激光衍射法 激光衍射法(又称小角前向散射法)是散射式激光测粒技术中发展最为成熟、应用最为普遍的一种方法，它通过测量颗粒在前向某一小角度范围内的散射光能分布，利用经典的Mie 散射理论和对大颗粒适用的夫琅和费理论，求得颗粒粒径的大小和分布。对于粒径较大的颗粒，由于在前向小角度范围内的散射以衍射为主，因此，小角前向散射法又称为衍射法。 激光衍射法的适用性广，粒径测量范围宽，测量准确，精度高，重复性好，测量速度快，需要提供的物理参数少，可在线测量等，故而得到广泛应用。 5、比表面积法 颗粒群的粒径可用比表面积来间接表示。比表面积是单位质量颗粒的表面积之和，通过测量颗粒的比表面积，再将其换算成具有相同比表面积值的均匀球形颗粒的直径，这种测量粒径的方法称为比表面积法，所得粒径称为比表面积径。 小结： 1)激光衍射法测试的结果重复性好，精度高，适用性强。 2)单分散性的球形颗粒用激光衍射法、电阻法、沉降法、显微镜法测得的中位径D50 值都具有可比性。 3)粒径范围较宽的球形粉体，只有部分测试方法测得的中位径D50值有可比性;非球形的粉末，用不同原理仪器测得的中位径值D50值一般不具有可比性。 4)比表面积法测试的粒径值比其它测试技术测得的粒径值都小，与其它测试方法的测量值无可比性。 5)显微镜法不适合测量粒径范围较大且形状不规则的粉体粒径。