【HAYOND海扬】粉体颗粒测试基础知识

颗粒测试基础知识

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作为专业生产经营粉体填料的高新技术企业，笔者根据客户朋友的要求，分享一下粉体颗粒粒径的相关知识。本文主要介绍颗粒粒径的相关情况。

颗粒材料堆具有非均质性、非连续性及随机性等内在的独特性质,其力学性质与颗粒的大小、排布、堆积高度、表面的粗糙程度以及加载速度都有着密切关系。颗粒材料和块状材料的测试方法大多通用，颗粒材料具备块状材料不具备的独特的几何性能，即堆积性能和流动性能。

颗粒的定义

颗粒是具有一定尺寸和形状的微小物体，它的宏观尺寸通常界定在1nm和1mm以下。实践中，单个颗粒是很难见到的，我们见到的是无数颗粒的堆积体，也即常说的粉体。广义地收，分散在空气中的雾滴，分散在水中的油滴，溶液中的气泡，多孔体中的孔等也可以看做“颗粒”，前两者是液体的“颗粒”，后两者是气体的“颗粒”。

颗粒的分类

通常所说的超微颗粒或目前流行的所谓纳米颗粒，是指1-100nm尺度的颗粒。严格地讲，纳米颗粒应是1-10nm有明显的量子效应的颗粒，2nm以下称为原子团，亚微米颗粒是指0.1-1um的颗粒，超细颗粒是超微颗粒和亚微米颗粒的统称，细粉是指1-100UM的粉体，粗粉是指100-1000um的粉体。不同行业对此还有不同的说法，统一这些说法有利于技术交流。

关心颗粒大小的意义

颗粒大小几乎与粉体的所有性能密切相关。无论是纳米颗粒的纳米效应，还是微孔的催化效应，是微米尺度的粉体，其大小也是很重要的。如水泥的水化反应、涂料的附着力、电池材料的充放电、药物被人体吸收的程度、过滤器的过滤效率、磁性材料的磁导率和矫顽力、杀虫剂效力、大气和环境污染等，无不与颗粒大小有关。这也是人们关心颗粒大小的根本原因。

粒度和粒度测试的定义

颗粒的大小统称为颗粒的粒度，也可称为粒径。粒度或粒径表示的是颗粒直径。当然，对于非球形颗粒，其粒径与测量基准和统计方法有关，粒径只能是“等效”的。

不同粒度间隔的颗粒占粉体总量的百分数（或累计百分数）称为频率粒度分布（或累积粒度分布），其纵坐标为不同基准计算的粒度组成，可以是个数、长度、面积、体积的百分数或累积百分数，其横坐标为不同基准计算的粒度值。

等效粒径的定义

实际颗粒的外形通常是非球形的，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。称之为等效粒径。根据不同的测量方法，有不同的等效粒径，如：

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Stokes径。

3、 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、 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。

D50、最可几粒径是什么？

D50也称中位粒径或中值粒径，是指累积分布百分数达到50%时对应的粒径值。这是一个表示粒度大小的典型值，该值准确地将总体划分为二等分，也就是说有50%的颗粒粒径超过此值，有50%的颗粒粒径低于此值。如果一个样品的D50=5um，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，粒径大于5um的颗粒占50%，小于5um的颗粒也占用50%。

最可几粒径是指频率粒度分布曲线的最高点对应的粒径值。

D97的作用

D97是指颗粒粒度分布中，从小到大累计分布百分数达到97%时对应的粒径值。即指某一粉体中，粒径小于D97的颗粒数占总颗粒数的97%。它通常被用来表示粉体粗端粒度指标，是粉体生产和应用中一个被重点关注的指标。同样，有的行业采用D90、D95、D98等值。

粒度测量基准的定义

由粒度分布计算平均粒度，不但与所求平均粒度的统计方法有关（是算术平均、几何平均、还是调和平均），而且与粒度的测量基准有很大的关系。粒度测量基准是指测量的量值，包括个数、长度、面积、体积和质量矩等。

粉体专业知识有点枯燥，但是细细品味，还是有点味道。

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