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很多粉體的粒度已投向激光粒度儀懷抱
發布日期：2018-08-29 瀏覽次數：1717
很多粉體的粒度已投向激光粒度儀懷抱
隨著科學技術的發展和工業工藝精細化程度的不斷提升，產品呼喚的質量及性能要求日益提升，粉體材料的熱度不斷上升，同時對粉體粒度檢測的要求也越來越高。在眾多粒度檢測方法中，激光粒度儀在各行各業的粒度檢測中都有著廣泛的應用，適用的粉體多如繁星，能力也在不斷升級，成為了當下受寵的粒度檢測方法之一。在化工和礦業等領域，很多粉體的粒度檢測本來是常用篩分法、沉降法等方法，但現在也都漸漸走向了激光粒度儀的懷抱。
（1）鋁粉
氧化鋁是一種應用廣泛的催化劑載體，價格便宜，能夠通過改變條件來制備各種催化反應所要求的不同的晶相、比表面積和孔分布的載體。鋁粉作為生產氧化鋁載體的重要原料，其規格對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量的一項重要指標：粒徑過小，合成溶膠反應較劇烈，反應溫度不易控制且存在安全隱患；粒徑過大，反應不易，會造成溶膠鋁含量偏低而影響產品性能，而且使粒子間的空隙變大，接觸點變小，填充密度隨之減少，強度也隨之降低。檢測鋁粉粒度的傳統方法是篩分法，但速度慢，精度差，重復性低。相比之下，激光光散射法突破了篩層數的限制，測量范圍大幅擴大，且為連續分布。具有較好的測量重復性，結果，可滿足鋁粉粒度的測定要求。
不過需要注意的是，用激光粒度儀，通過測定散射光能的分布計算出被測樣品的粒徑大小，其中散射光的強度和空間分布與被測顆粒的大小和含量有關。因此，確保粉體能均勻分散在分散介質中，粒子不團聚，不與分散介質發生化學反應是測定樣品粒度的前提。
對于鋁粉的粒度檢測方法，篩分法和激光極度以檢測方法都有相應的行業標準出臺，分別是YS/T 617.6-2007《鋁、鎂及其合金粉理化性能測定方法 第6部分：粒度分布的測定 篩分法》和YS/T 617.7-2007《鋁、鎂及其合金粉理化性能測定方法 第7部分：粒度分布的測定 激光散射/衍射法》。
（2）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，國內外一些鈦白粉廠多采用沉降法和電子顯微鏡法測定鈦白粉粒度分布 。沉降法影響因素較多, 測定結果有很大差別;電子顯微鏡法測定粒度分布, 必須借助統計工具, 才能得到較為接近實際情況的粒度分布, 否則有局限性。相比之下，激光粒度儀法簡捷 、快速 、度高、重現性好,對鈦白粉粒度分布的測定適用性 ,有利于指導鈦白生產和成品質量評定。使用激光粒度儀測量鈦白粉好的方法是先確定分散劑 、分散劑濃度及分散時間等影響因素，并建立穩定的測量體系。目前鈦白粉的粒度檢測尚無相關的標準出臺。
（3）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過程中必須對硅粉的粒度及分布情況進行測定。目前，常用的硅粉檢測方法為篩分法，但該法噪聲大，粉塵污染嚴重，且會在檢測過程中造成樣品損失，回收率低，在潮濕環境下硅粉易受潮，也會使測試結果產生偏差。
激光粒度儀是根據顆粒能使激光產生散射這一物理現象測試粒度分布的。其測試速度快、重復性好、操作簡單，已被應用于硅粉的粒度測試上。激光粒度儀測定硅粉的較佳儀器條件為: 遮光率 15%，超聲時間 3 min，當攪拌速度為 1 500 r/min 時，獲得的檢測結果可靠。與鈦白粉一樣，化工用硅粉的粒度檢測也尚無相關的標準出臺。
（4）碳酸鈣粉
碳酸鈣（ ＣａＣＯ３ ）粉主要存在于天然礦石中，目前是一種應用較廣泛的環保型鉆井液加重材料。在鉆井鉆進儲層段時，鉆完井液會侵入油層中，而小于孔喉直徑的鉆井液材料則會進入油層造成傷害，顆粒愈小，侵入深度愈大。固相顆粒的傷害對裂縫油藏更為突出。因此，對固相顆粒的控制，減少鉆井液中固相含量，特別是超細鉆井液材料的顆粒含量，使
它們保持一個合理的級配，是減少鉆井液固相對油層傷害的重要措施。
過去通常采用沉降法測定碳酸鈣粉末粒度，但沉降法的實驗步驟繁瑣，且重復性較低。當前隨著激光衍射技術的不斷更新，使用激光粒度分析儀已經可以代替傳統的篩析和沉降方法，激光粒度分析儀具有較好的數據采集和處理系統，測試過程結束后，直接計算分析出實驗數據所需結果并可以分類保存、一鍵打印實驗結果，樣品測試時間僅為數分鐘 ，遠遠低于沉降法測量，大大縮短了測量周期。
針對碳酸鈣粉，目前已有國標GB/T 15057.11-1994《化工用石灰石粒度的測定》出臺。但所規定的方法也僅為篩分法。
（5）細精粉
粒度是衡量鐵礦石質量的一項重要指標 , 在鐵礦石貿易合同中 ,貿易雙方對粒度指標的要求都比較嚴格 ,粒度分布直接關系到鐵礦石價格 。而細精粉是鐵礦石中價格貴的品種之一 , 而能表現其質量除了鐵品位就是它的目級粒度。通常目級粒度的測試是用篩分儀進行測試。篩分作為一種古老的方法, 它大的優點在于廉價, 所以適用于礦業中較大顆粒粒度測試 。目前進口鐵礦中粒度測試都采用網篩進行篩分,但是也有許多的缺點 :①干式條件下測量小于 1mm的礦石比較困難;②干式條件下測量粘性較大或成團的礦石比較困難;③篩分時間長短受人為因素控制 ,可比性、可靠性下降。
隨著科學技術的發展，激光光衍射 (或稱小角激光光散射)等 ,已成為粒度測試的方法，不需要對照標準來校準儀器 ;很寬的動態范圍 ;靈活性高 ;可以直接測量干粉;具有高度的再現性;可以測量整個樣品 ;測量方法是非破壞性和非侵入性的;速度較快;分辨率高。不過細精粉的粒度分布均勻, 都在 1mm以下 ,而激光粒度儀的測試范圍在 0.02 ～ 2mm, 因此，激光粒度儀在細精粉粒度檢測中的應用有一定的范圍條件：當測試時間 20s、泵速2 500r/min時，激光粒度儀可適用于鐵礦石目級粒度的測定，而且結果比機篩的結果更加真實。
在細精粉等鐵礦石粉體的粒度檢測標準中，目前針對篩分法已有國標GB/T 10322.7-2016，《鐵礦石和直接還原鐵 粒度分布的篩分測定》出臺。另有商業檢測標準，SN/T 4844-2017《鐵礦石安全衛生檢驗技術規范 第7部分:質量評價 粒度分布》現行，但尚無相關的激光散射/衍射法粒度檢測標準出臺。
上述5大粉體的粒度檢測都已經或正在展現出對激光粒度儀的青睞，但鋁粉外，似乎并無相應的激光散射/衍射法粒度檢測標準出臺，這對于各激光粒度儀廠商也不失為一種參與行業建設的機遇。
