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很多粉體的粒度已投向激光粒度儀懷抱
發(fā)布日期：2018-08-29 瀏覽次數(shù)：1722
很多粉體的粒度已投向激光粒度儀懷抱
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)工藝精細(xì)化程度的不斷提升，產(chǎn)品呼喚的質(zhì)量及性能要求日益提升，粉體材料的熱度不斷上升，同時(shí)對(duì)粉體粒度檢測(cè)的要求也越來(lái)越高。在眾多粒度檢測(cè)方法中，激光粒度儀在各行各業(yè)的粒度檢測(cè)中都有著廣泛的應(yīng)用，適用的粉體多如繁星，能力也在不斷升級(jí)，成為了當(dāng)下受寵的粒度檢測(cè)方法之一。在化工和礦業(yè)等領(lǐng)域，很多粉體的粒度檢測(cè)本來(lái)是常用篩分法、沉降法等方法，但現(xiàn)在也都漸漸走向了激光粒度儀的懷抱。
（1）鋁粉
氧化鋁是一種應(yīng)用廣泛的催化劑載體，價(jià)格便宜，能夠通過(guò)改變條件來(lái)制備各種催化反應(yīng)所要求的不同的晶相、比表面積和孔分布的載體。鋁粉作為生產(chǎn)氧化鋁載體的重要原料，其規(guī)格對(duì)氧化鋁載體的終性能有重要影響。
鋁粉的粒徑正是衡量鋁粉質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)：粒徑過(guò)小，合成溶膠反應(yīng)較劇烈，反應(yīng)溫度不易控制且存在安全隱患；粒徑過(guò)大，反應(yīng)不易，會(huì)造成溶膠鋁含量偏低而影響產(chǎn)品性能，而且使粒子間的空隙變大，接觸點(diǎn)變小，填充密度隨之減少，強(qiáng)度也隨之降低。檢測(cè)鋁粉粒度的傳統(tǒng)方法是篩分法，但速度慢，精度差，重復(fù)性低。相比之下，激光光散射法突破了篩層數(shù)的限制，測(cè)量范圍大幅擴(kuò)大，且為連續(xù)分布。具有較好的測(cè)量重復(fù)性，結(jié)果，可滿足鋁粉粒度的測(cè)定要求。
不過(guò)需要注意的是，用激光粒度儀，通過(guò)測(cè)定散射光能的分布計(jì)算出被測(cè)樣品的粒徑大小，其中散射光的強(qiáng)度和空間分布與被測(cè)顆粒的大小和含量有關(guān)。因此，確保粉體能均勻分散在分散介質(zhì)中，粒子不團(tuán)聚，不與分散介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)是測(cè)定樣品粒度的前提。
對(duì)于鋁粉的粒度檢測(cè)方法，篩分法和激光極度以檢測(cè)方法都有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，分別是YS/T 617.6-2007《鋁、鎂及其合金粉理化性能測(cè)定方法 第6部分：粒度分布的測(cè)定 篩分法》和YS/T 617.7-2007《鋁、鎂及其合金粉理化性能測(cè)定方法 第7部分：粒度分布的測(cè)定 激光散射/衍射法》。
?。?）鈦白粉
鈦白粉是塑料中是重要的添加劑，粒度大小和粒度分布對(duì)鈦白粉的白度、光澤度、耐候性等性能有重要影響。6、70年代，國(guó)內(nèi)外一些鈦白粉廠多采用沉降法和電子顯微鏡法測(cè)定鈦白粉粒度分布 。沉降法影響因素較多, 測(cè)定結(jié)果有很大差別;電子顯微鏡法測(cè)定粒度分布, 必須借助統(tǒng)計(jì)工具, 才能得到較為接近實(shí)際情況的粒度分布, 否則有局限性。相比之下，激光粒度儀法簡(jiǎn)捷 、快速 、度高、重現(xiàn)性好,對(duì)鈦白粉粒度分布的測(cè)定適用性 ,有利于指導(dǎo)鈦白生產(chǎn)和成品質(zhì)量評(píng)定。使用激光粒度儀測(cè)量鈦白粉好的方法是先確定分散劑 、分散劑濃度及分散時(shí)間等影響因素，并建立穩(wěn)定的測(cè)量體系。目前鈦白粉的粒度檢測(cè)尚無(wú)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。
?。?）硅粉
硅粉是合成甲基氯硅烷的主要原料之一，硅粉粒徑的大小直接影響到甲基氯硅烷的選擇性及收率，故在甲基氯硅烷生產(chǎn)過(guò)程中必須對(duì)硅粉的粒度及分布情況進(jìn)行測(cè)定。目前，常用的硅粉檢測(cè)方法為篩分法，但該法噪聲大，粉塵污染嚴(yán)重，且會(huì)在檢測(cè)過(guò)程中造成樣品損失，回收率低，在潮濕環(huán)境下硅粉易受潮，也會(huì)使測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生偏差。
激光粒度儀是根據(jù)顆粒能使激光產(chǎn)生散射這一物理現(xiàn)象測(cè)試粒度分布的。其測(cè)試速度快、重復(fù)性好、操作簡(jiǎn)單，已被應(yīng)用于硅粉的粒度測(cè)試上。激光粒度儀測(cè)定硅粉的較佳儀器條件為: 遮光率 15%，超聲時(shí)間 3 min，當(dāng)攪拌速度為 1 500 r/min 時(shí)，獲得的檢測(cè)結(jié)果可靠。與鈦白粉一樣，化工用硅粉的粒度檢測(cè)也尚無(wú)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。
?。?）碳酸鈣粉
碳酸鈣（ ＣａＣＯ３ ）粉主要存在于天然礦石中，目前是一種應(yīng)用較廣泛的環(huán)保型鉆井液加重材料。在鉆井鉆進(jìn)儲(chǔ)層段時(shí)，鉆完井液會(huì)侵入油層中，而小于孔喉直徑的鉆井液材料則會(huì)進(jìn)入油層造成傷害，顆粒愈小，侵入深度愈大。固相顆粒的傷害對(duì)裂縫油藏更為突出。因此，對(duì)固相顆粒的控制，減少鉆井液中固相含量，特別是超細(xì)鉆井液材料的顆粒含量，使
它們保持一個(gè)合理的級(jí)配，是減少鉆井液固相對(duì)油層傷害的重要措施。
過(guò)去通常采用沉降法測(cè)定碳酸鈣粉末粒度，但沉降法的實(shí)驗(yàn)步驟繁瑣，且重復(fù)性較低。當(dāng)前隨著激光衍射技術(shù)的不斷更新，使用激光粒度分析儀已經(jīng)可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的篩析和沉降方法，激光粒度分析儀具有較好的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)，測(cè)試過(guò)程結(jié)束后，直接計(jì)算分析出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)所需結(jié)果并可以分類保存、一鍵打印實(shí)驗(yàn)結(jié)果，樣品測(cè)試時(shí)間僅為數(shù)分鐘 ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于沉降法測(cè)量，大大縮短了測(cè)量周期。
針對(duì)碳酸鈣粉，目前已有國(guó)標(biāo)GB/T 15057.11-1994《化工用石灰石粒度的測(cè)定》出臺(tái)。但所規(guī)定的方法也僅為篩分法。
?。?）細(xì)精粉
粒度是衡量鐵礦石質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo) , 在鐵礦石貿(mào)易合同中 ,貿(mào)易雙方對(duì)粒度指標(biāo)的要求都比較嚴(yán)格 ,粒度分布直接關(guān)系到鐵礦石價(jià)格 。而細(xì)精粉是鐵礦石中價(jià)格貴的品種之一 , 而能表現(xiàn)其質(zhì)量除了鐵品位就是它的目級(jí)粒度。通常目級(jí)粒度的測(cè)試是用篩分儀進(jìn)行測(cè)試。篩分作為一種古老的方法, 它大的優(yōu)點(diǎn)在于廉價(jià), 所以適用于礦業(yè)中較大顆粒粒度測(cè)試 。目前進(jìn)口鐵礦中粒度測(cè)試都采用網(wǎng)篩進(jìn)行篩分,但是也有許多的缺點(diǎn) :①干式條件下測(cè)量小于 1mm的礦石比較困難;②干式條件下測(cè)量粘性較大或成團(tuán)的礦石比較困難;③篩分時(shí)間長(zhǎng)短受人為因素控制 ,可比性、可靠性下降。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，激光光衍射 (或稱小角激光光散射)等 ,已成為粒度測(cè)試的方法，不需要對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)校準(zhǔn)儀器 ;很寬的動(dòng)態(tài)范圍 ;靈活性高 ;可以直接測(cè)量干粉;具有高度的再現(xiàn)性;可以測(cè)量整個(gè)樣品 ;測(cè)量方法是非破壞性和非侵入性的;速度較快;分辨率高。不過(guò)細(xì)精粉的粒度分布均勻, 都在 1mm以下 ,而激光粒度儀的測(cè)試范圍在 0.02 ～ 2mm, 因此，激光粒度儀在細(xì)精粉粒度檢測(cè)中的應(yīng)用有一定的范圍條件：當(dāng)測(cè)試時(shí)間 20s、泵速2 500r/min時(shí)，激光粒度儀可適用于鐵礦石目級(jí)粒度的測(cè)定，而且結(jié)果比機(jī)篩的結(jié)果更加真實(shí)。
在細(xì)精粉等鐵礦石粉體的粒度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)中，目前針對(duì)篩分法已有國(guó)標(biāo)GB/T 10322.7-2016，《鐵礦石和直接還原鐵 粒度分布的篩分測(cè)定》出臺(tái)。另有商業(yè)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，SN/T 4844-2017《鐵礦石安全衛(wèi)生檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范 第7部分:質(zhì)量評(píng)價(jià) 粒度分布》現(xiàn)行，但尚無(wú)相關(guān)的激光散射/衍射法粒度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)。
上述5大粉體的粒度檢測(cè)都已經(jīng)或正在展現(xiàn)出對(duì)激光粒度儀的青睞，但鋁粉外，似乎并無(wú)相應(yīng)的激光散射/衍射法粒度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)，這對(duì)于各激光粒度儀廠商也不失為一種參與行業(yè)建設(shè)的機(jī)遇。
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