粒度测试的基本概念和基本知识问答

一、粒度测试的基本概念和基本知识问答 
 颗粒是具有一定尺寸和形状的微小的物体，是组成粉体的基本单元。它宏观很小，但微观却包含大量的分子、原子。  
2. 什么叫粒度？   
   
 用一定方法反映出一系列不同粒径颗粒分别占粉体总量的百分比叫做粒度分布。  
4. 粒度分布的表示方法？  
 1) 表格法：用列表的方式给出某些粒径所对应的百分比的表示方法。通常有区间分布和累计分布。   
 2) 图形法：用直方图和曲线等图形方式表示粒度分布的方法。   
 3) 函数法：用函数表示粒度分布的方法。常见有R-R分布，正态分布等。   
5. 什么是粒径？   
   
 等效粒径是指当一个颗粒的某一物理特性与同质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。根据不同的测量方法，等效粒径可具体分为下列几种：   
 1) 等效体积径：即与所测颗粒具有相同体积的同质球形颗粒的直径。激光法所测粒径一般认为是等效体积径。  
 2) 等效沉速粒径：即与所测颗粒具有相同沉降速度的同质球形颗粒的直径。重力沉降法、离心沉降法所测的粒径为等效沉速粒径，也叫Stokes径。  
 3) 等效电阻径：即在一定条件下与所测颗粒具有相同电阻的同质球形颗粒的直径。库尔特法所测的粒径就是等效电阻粒径。   
 4) 等效投影面积径：即与所测颗粒具有相同的投影面积的球形颗粒的直径。图像法所测的粒径即为等效投影面积直径。  
7. 为什么要用等效粒径概念？   
   
 D50是指累计分布百分数达到50％时所对应的粒径值。它是反映粉体粒度特性的一个重要指标之一。D50又称中位径或中值粒径。如果一个样品的D50=5μm，说明在组成该样品的所有粒径的颗粒中，大于5μm的颗粒占50%，小于5μm的颗粒也占50％。  
9. 什么叫平均径？   
   
 常用的粒度测试方法有筛分法、显微镜（图象）法、重力沉降法、离心沉降法、库尔特（电阻）法、激光衍射 /散射法、电镜法、超声波法、透气法等。  
11. 各种常用粒度测试方法各有那些优缺点？   
 1) 筛分法：优点：简单、直观、设备造价低、常用于大于40μm的样品。缺点：不能用于40μm以细的样品；  结果受人为因素和筛孔变形影响较大。   
 2) 显微镜法：优点：简单、直观、可进行形貌分析。缺点：速度慢、代表性差，无法测超细颗粒。  
 3) 沉降法（包括重力沉降和离心沉降）：优点：操作简便，仪器可以连续运行，价格低，准确性和重复性较好，测试范围较大。缺点：测试时间较长。   
 4) 库尔特法：优点：操作简便，可测颗粒总数，等效概念明确，速度快，准确性好。缺点：测试范围较小，小孔容易被颗粒堵塞，介质应具备严格的导电特性。   
 5) 激光法：优点：操作简便，测试速度快，测试范围大，重复性和准确性好，可进行在线测量和干法测量。缺点：结果受分布模型影响较大，仪器造价较高。   
 6) 电镜：优点：适合测试超细颗粒甚至纳米颗粒、分辨率高。缺点：样品少、代表性差、仪器价格昂贵。  
 7) 超声波法：优点：可对高浓度浆料直接测量。缺点：分辨率较低。  
 8) 透气法：优点：仪器价格低，不用对样品进行分散，可测磁性材料粉体。缺点：只能得到平均粒度值，不 能测粒度分布。     
12. 什么叫频率分布和累计分布？  

 同一个样品多次测量所得结果的相对误差称为重复性。重复性是衡量粒度仪器和粒度测试方法优劣的主要指标。  
14. 什么是粒度测试的真实性？  
  
 从Stokes定律可知，只要测到颗粒的沉降速度，就可以得到该颗粒的粒径了。在实际测量过程中，直接测量颗粒沉降速度是很困难的，因此在沉降法粒度测试过程中，常常用透过悬浮液的光强的变化率来间接地反映颗粒的沉降速度。那么，光强的变化率与粒径之间的关系是怎样的呢？比尔定律给出了某时刻的光强与粒径之间的数量关系：这样我们就可以通过测试某时刻的光强来得到光强的变化率，再通过计算机的处理就可以得到粒度分布了。      
16. 激光粒度测试原理：  
      

 17 为什么采用激光作光源？   

 采用米氏理论能更准确地反映不同粒径颗粒的散射规律，使激光粒度仪的测试下限更小，结果更准确。弗朗和弗衍射理论是米氏理论的近似，对细颗粒的误差较大。百特公司的激光粒度仪目前已采用全程米氏散射理论。  
为使颗粒处于单体状态，在进行粒度测试前要对样品进行分散处理。分散的方法有润湿、搅拌、超声波振动、分散剂等，有时这些方法往往同时使用。   
20. 粒度测试对介质的要求是什么？   

 粒度测试最常用的液体介质是水，此外常用的介质还有水和甘油混合液、乙醇和甘油混合液、乙醇、汽油、煤油等。   
22 什么叫分散剂？   

分散剂应在测试前先按一定比例与水混合并使之完全溶解。分散剂与水的比例为0.2％-0.5％之间。   
24. 用有机溶剂（乙醇等）作介质时要不要另加分散剂，为什么？   
 颗粒"凝聚"是指多个颗粒粘附到一起成为"团粒"的现象。"凝聚"的主要原因是颗粒所带的电荷、水份、范德华力等使颗粒相互作用的结果。颗粒越细，其表面能越大，"凝聚"的机会就越多。  
25. 如何检查分散效果？  
 2) 测量法：取经过不同分散过程后的两个样品进行测量，如果两次测试的数值是稳定不变的，说明样品已经得到良好分散了。  
26 干粉取样的要求：  
 2) 勺取法缩分样品时要搅拌均匀后多点（至小四点）取样。  
27. 悬浮液取样有那些要求？  
 2) 从液面到器皿底之间的中部抽取。