粒度分析
一般固體材料顆粒大小可以用顆粒粒度概念來描述。但由于顆粒形狀的復雜性,一般很難直接用一個尺度來描述一個顆粒大小,因此,在粒度大小的描述過程中廣泛采用等效粒度的概念。
對于不同原理的粒度分析儀器,所依據的測量原理不同,其顆粒特性也不相同,只能進行等效對比,不能進行橫向直接對比。
1. 顯微鏡法(Microscopy):SEM,TEM;1nm~5μm范圍;適合納米材料的粒度大小和形貌分析;
優(yōu)點是可以提供顆粒大小,分布以及形狀的數據,此外,一般測量顆粒的大小可以從1納米到幾個微米數量級。并且給的是顆粒圖像的直觀數據,容易理解。
但其缺點是樣品制備過程會對結果產生嚴重影響,如樣品制備的分散性,直接會影響電鏡觀察質量和分析結果。電鏡取樣量少,會產生取樣過程的非代表性。
2.沉降法(Sedimentation Size Analysis)
沉降法的原理是基于顆粒在懸浮體系時,顆粒本身重力(或所受離心力)、所受浮力和黏滯阻力三者平衡,并且黏滯力服從斯托克斯定律來實施測定的,此時顆粒在懸浮體系中以恒定速度沉降,且沉降速度與粒度大小的平方成正比;10nm~20μm的顆粒 ;
3.光散射法(Light Scattering)
激光衍射式粒度儀僅對粒度在5μm以上的樣品分析較準確,而動態(tài)光散射粒度儀則對粒度在5μm以下的納米樣品分析準確。
激光光散射法可以測量20nm-3500μm的粒度分布,獲得的是等效球體積分布,測量準確,速度快,代表性強,重復性好,適合混合物料的測量。
利用光子相干光譜方法可以測量1nm-3000nm范圍的粒度分布,特別適合超細納米材料的粒度分析研究。測量體積分布,準確性高,測量速度快,動態(tài)范圍寬,可以研究分散體系的穩(wěn)定性。其缺點是不適用于粒度分布寬的樣品測定。 光散射粒度測試方法的特點:測量范圍廣,現在最先進的激光光散射粒度測試儀可以測量1nm~3000μm,基本滿足了超細粉體技術的要求;測定速度快,自動化程度高,操作簡單。一般只需1~1.5min;測量準確,重現性好;可以獲得粒度分布。
?激光相干光譜粒度分析法:通過光子相關光譜(PCS)法,可以測量粒子的遷移速率。而液體中的納米顆粒以布朗運動為主,其運動速度取決于粒徑,溫度和粘度等因素。在恒定的溫度和粘度條件下,通過光子相關光譜(PCS)法測定顆粒的遷移速率就可以獲得相應的顆粒粒度分布
光子相關光譜(PCS)技術能夠測量粒度度為納米量級的懸浮物粒子,它在納米材料,生物工程、藥物學以及微生物領域有廣泛的應用前景。
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