1.掌握粒度分析儀的測定原理及操作方法。

　　2.測定納米粒子的粒度尺徑及分布和 Zeta 電位性質(zhì)。

　　二、實驗原理:

　　2.1 激光粒度儀介紹

　　金剛石微粉粒度檢測儀是利用粒子的布朗運動, 根據(jù)光的散射原理測量粉顆粒大 小的,是一種比較通用的粒度儀。其特點是測量的動態(tài)范圍寬、測量速度快、操 作方便,尤其適合測量粒度分布范圍寬的粉體和液體霧滴。對粒度均勻的粉體, 比如磨料微粉,要慎重選用。

　　金剛石微粉粒度檢測儀集成了激光技術(shù)、 現(xiàn)代光電技術(shù)、 電子技術(shù)、 精密機械和計算機 技術(shù),具有測量速度快、動態(tài)范圍大、操作簡便、重復(fù)性好等優(yōu)點,現(xiàn)已成為全 世界zui流行的粒度測試儀器。

　　激光粒度儀作為一種新型的粒度測試儀器, 已經(jīng)在其它粉體加工與應(yīng)用領(lǐng)域 得到廣泛的應(yīng)用。它的特點是測試速度快、重復(fù)性好、準確性好、操作簡便。對 提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低能源消耗有著重要的意義。

　　2.2激光粒度儀的原理

　　金剛石微粉粒度檢測儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測試粒度分布的。 由于激光具有很好的單色性和*的方向性, 所以在沒有阻礙的無限空間中激光將 會照射到無窮遠的地方,并且在傳播過程中很少有發(fā)散的現(xiàn)象。

　　米氏散射理論表明, 當光束遇到顆粒阻擋時, 一部分光將發(fā)生散射現(xiàn)象, 散射光的傳播方向?qū)⑴c主光束的傳播方向形成一個夾角 θ, θ角的大小與顆粒的大小有關(guān),顆粒越大,產(chǎn)生的散射光的 θ角就越小;顆粒越小,產(chǎn)生的散射光的 θ角就越大。即小角度 (θ) 的散射光是有大顆粒引起的;大角度 (θ1) 的散射光是由小顆粒引起的，進一步研究表明, 散射光的強度代表該粒徑顆粒的數(shù)量。這樣,測量不同角度上的散射光的強度,就可以得到樣品的粒度分布了。

　　為了測量不同角度上的散射光的光強, 需要運用光學(xué)手段對散射光進行處理。我們在光束中的適當?shù)奈恢蒙戏胖靡粋€富氏透鏡, 在該富氏透鏡的后焦平面上放 置一組多元光電探測器, 不同角度的散射光通過富氏透鏡照射到多元光電探測器 上時, 光信號將被轉(zhuǎn)換成電信號并傳輸?shù)诫娔X中, 通過軟件對這些信號進行處理,就會準確地得到粒度分布了。

　　光在傳播中, 波前受到與波長尺度相當?shù)南犊谆蝾w粒的限制, 以受限波前處 各元波為源的發(fā)射在空間干涉而產(chǎn)生衍射和散射, 衍射和散射的光能的空間 (角 度) 分布與光波波長和隙孔或顆粒的尺度有關(guān)。用激光做光源, 光為波長一定的單色光后,衍射和散射的光能的空間(角度)分布就只與粒徑有關(guān)。對顆粒群的衍射, 各顆粒級的多少決定著對應(yīng)各特定角處獲得的光能量的大小, 各特定角光 能量在總光能量中的比例, 應(yīng)反映著各顆粒級的分布豐度。按照這一思路可建立 表征粒度級豐度與各特定角處獲取的光能量的數(shù)學(xué)物理模型,進而研制儀器, 測量光能,由特定角度測得的光能與總光能的比較推出顆粒群相應(yīng)粒徑級的豐度比 例量。