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影響納米粒度儀測(cè)試結(jié)果的因素有哪些
閱讀：2037發(fā)布時(shí)間：2022-5-30
在實(shí)踐中，納米粒度儀用于確定粒徑的各種測(cè)試方法，除了顯微鏡和全息術(shù)之外，不觀察單個(gè)粒子，而是確定粒子系統(tǒng)的粒度相關(guān)性質(zhì)，然后計(jì)算第一章粉末。材料的粒度和測(cè)量的基礎(chǔ)粒度值。即使在微觀和全息方法中，單個(gè)理論定義也不用于觀察單個(gè)粒子，并且直接使用一些人工定義的等效直徑。為了表征顆粒的尺寸，通常使用等效的顆粒尺寸，也稱為等效顆粒尺寸。當(dāng)顆粒具有與均勻球體相同的特性時(shí)，顆粒的等效顆粒尺寸是指假定相同的球體直徑。對(duì)于不規(guī)則形狀的顆粒，其顆粒尺寸是測(cè)量方向的函數(shù)，并且是物理測(cè)量方法的函數(shù)，因此在不同條件下以不同方式測(cè)量相同顆粒并且測(cè)量的顆粒尺寸值不同。由于大多數(shù)顆粒的形狀是不規(guī)則的，因此可能非常復(fù)雜。
納米粒度儀在實(shí)際應(yīng)用中，難以精確測(cè)量它們的粒徑，并且“粒度值”的“一維參數(shù)”用于描述不規(guī)則粒子的大小。它本身非常粗糙和不準(zhǔn)確，因此一些學(xué)者提出“在粒度測(cè)量中，如果粒子形狀是非球形的，那么粒子沒(méi)有真正的粒徑，也就是說(shuō)，被測(cè)物體沒(méi)有真實(shí)的價(jià)值。粒度分布在工業(yè)生產(chǎn)中，遇到大量處于整體狀態(tài)的粒子系統(tǒng)。粒度測(cè)量工作是對(duì)大量粒子的統(tǒng)計(jì)研究，即測(cè)量粒子系統(tǒng)的粒度分布。粒度分布是指粒子系統(tǒng)中系統(tǒng)中不同尺寸的粒子的比例。根據(jù)測(cè)量?jī)x器和研究，粒度分布具有不同的表達(dá)，例如重量的比率或頻率，粒子的體積或數(shù)量相對(duì)于粒子的粒徑等。通常有三種表示：數(shù)量形成。1.2.3顆粒尺寸的簡(jiǎn)單表征-特征顆粒尺寸顆粒尺寸分布可以完整和詳細(xì)的方式描述粉末樣品的顆粒尺寸。
影響納米粒度儀測(cè)試結(jié)果的因素
(1)復(fù)折射率
激光散射法粒度測(cè)量的對(duì)象一般是微米級(jí)的粒子，這些粒子的光學(xué)常數(shù)并不能簡(jiǎn)單看成粒子材料的光學(xué)性質(zhì)，而是指顆粒的復(fù)折射率n’，其定義為：n‘=n+ik。其中n為通常所說(shuō)的折射率，虛部k表示光在介質(zhì)中傳播時(shí)光強(qiáng)衰減的快慢，即吸收系數(shù)，有時(shí)也被稱作吸收率。
復(fù)折射率的選擇合適與否直接影響到粒度檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性，但是影響待測(cè)顆粒復(fù)折射率的因素較多，難以確定其準(zhǔn)確值，所以到目前為止在激光粒度測(cè)量領(lǐng)域中仍舊沒(méi)有確定復(fù)折射率的統(tǒng)一方法。在實(shí)際的粒度檢測(cè)過(guò)程中，一般只是對(duì)同種物質(zhì)使用一個(gè)固定的復(fù)折射率，這樣的測(cè)量結(jié)果必然會(huì)與樣品的真實(shí)值有較大偏差。但是如果針對(duì)不同粒度區(qū)間的顆粒都去尋找其復(fù)折射率，卻又不現(xiàn)實(shí)的。
(2)折射率
Mie散射理論是麥克斯韋電磁方程組的嚴(yán)格解，激光法檢測(cè)的前提假設(shè)是粉體粒子是球形且各向同性的，大多數(shù)晶體在不同的方向上有不同的折射率。由于不同廠家的設(shè)備中光能探測(cè)器的數(shù)量、空間分布位置、靈敏度的不同也會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果的差異。
(3)內(nèi)置算法
由于光強(qiáng)分布的差異，不同生產(chǎn)廠家所采用的軟件內(nèi)置算法不同，造成系數(shù)矩陣的計(jì)算結(jié)果差異，由此給反演帶來(lái)不同程度的誤差。
(4)內(nèi)外復(fù)折射率
球形石英粉等顆粒，在高溫環(huán)境下燒灼成型。由于既要成球，又要熔透轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷突虿欢ㄐ?，其技術(shù)難度很高。所以在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)有部分無(wú)定形態(tài)的熔融石英包裹在結(jié)晶石英上，以及熔融石英內(nèi)部含有空心氣泡。這種顆粒被稱為雙層顆粒，顆粒內(nèi)外復(fù)折射率不同，導(dǎo)致激光法測(cè)量時(shí)可能帶來(lái)較大誤差，據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，最大誤差可能超過(guò)50%。
(5)反常異動(dòng)現(xiàn)象
有研究者發(fā)發(fā)現(xiàn)在有些折射率下對(duì)于部分粒徑區(qū)間，隨著粒徑的變小，散射光強(qiáng)分布主峰會(huì)向探測(cè)器內(nèi)側(cè)移動(dòng)，而正常情況下應(yīng)向探測(cè)器外側(cè)移動(dòng)，從而影響粒度檢測(cè)的結(jié)果。這種現(xiàn)象被稱為散射光能分布的反常移動(dòng)現(xiàn)象。
(6)分散狀態(tài)
使用檢測(cè)過(guò)程中，需注意保證待測(cè)顆粒處于良好的分散狀態(tài)。當(dāng)前市面上的主流納米粒度儀，基本上都帶有離心循環(huán)分散和超聲分散兩種分散模式，所以對(duì)于這種類型儀器的用戶，不建議測(cè)試前的機(jī)外分散，因?yàn)樵谟脽瓕⒎稚⒑蟮娜芤簩?dǎo)入循環(huán)槽的過(guò)程中極易在杯底殘留部分大顆粒，導(dǎo)致測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生誤差。在儀器中分散樣品時(shí)，應(yīng)注意根據(jù)物料性質(zhì)調(diào)整超聲和離心循環(huán)分散的功率，太大容易導(dǎo)致氣泡的產(chǎn)生，太小則容易導(dǎo)致分散效果變差和大顆粒沉底。
(7)儀器的保養(yǎng)程度
保養(yǎng)程度，對(duì)檢測(cè)結(jié)果有較大影響。需要定期標(biāo)定維護(hù)。在實(shí)際的使用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，部分樣品極易在測(cè)試過(guò)程中附著在儀器的管路內(nèi)部，從而混入之后的測(cè)試樣品中帶來(lái)測(cè)試誤差。而儀器自帶的清洗功能很難解決這類問(wèn)題，需要在激光粒度測(cè)量中引起足夠重視。
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