粉体粒度分布揭秘：目数测定方法全解析与实战案例

粒度分布是粉体材料的重要特性之一，它描述了粉体中不同粒径颗粒的分布情况。目数是粒度分布的一种表示方法，通常用于筛分分析。目数测定方法主要包括筛分法、激光粒度分析法、沉降法等。以下是这些方法的详细说明及案例。

1. 筛分法

原理

筛分法是通过将粉体样品通过一系列标准筛网，根据筛网上留下的颗粒质量来确定粒度分布。筛网的目数表示每英寸长度上的筛孔数，目数越大，筛孔越小。

步骤

1. 样品准备：取代表性样品，干燥至恒重。
2. 筛分：将样品放入最上层筛网，进行机械振动筛分。
3. 称重：分别称量各层筛网上留下的颗粒质量。
4. 计算：根据各层筛网的质量计算粒度分布。

案例

假设有一批粉体样品，使用一套标准筛网（目数分别为40目、60目、80目、100目、120目）进行筛分。筛分后，各层筛网上留下的颗粒质量分别为：

• 40目：10g
• 60目：15g
• 80目：20g
• 100目：25g
• 120目：30g

计算粒度分布：

• 40目以下：10g
• 60目以下：10g + 15g = 25g
• 80目以下：25g + 20g = 45g
• 100目以下：45g + 25g = 70g
• 120目以下：70g + 30g = 100g

2. 激光粒度分析法

原理

激光粒度分析法利用激光衍射原理，通过测量颗粒对激光的散射光强度来确定粒度分布。

步骤

1. 样品准备：取代表性样品，分散在适当的分散介质中。
2. 测量：将样品放入激光粒度分析仪中，进行测量。
3. 数据处理：仪器自动计算并输出粒度分布数据。

案例

使用激光粒度分析仪对某粉体样品进行测量，得到以下粒度分布数据：

• 粒径范围：1-100μm
• 粒度分布：
  • 1-10μm：10%
  • 10-20μm：20%
  • 20-30μm：30%
  • 30-40μm：20%
  • 40-50μm：10%
  • 50-100μm：10%

3. 沉降法

原理

沉降法基于斯托克斯定律，通过测量颗粒在液体中的沉降速度来确定粒度分布。

步骤

1. 样品准备：取代表性样品，分散在适当的液体中。
2. 沉降测量：使用沉降天平或沉降管测量颗粒的沉降速度。
3. 数据处理：根据沉降速度计算粒度分布。

案例

使用沉降天平对某粉体样品进行测量，得到以下沉降速度数据：

• 沉降时间：10s、20s、30s、40s、50s
• 沉降高度：1cm、2cm、3cm、4cm、5cm

计算粒度分布：

• 粒径范围：1-100μm
• 粒度分布：
  • 1-10μm：10%
  • 10-20μm：20%
  • 20-30μm：30%
  • 30-40μm：20%
  • 40-50μm：10%
  • 50-100μm：10%

总结

目数测定方法包括筛分法、激光粒度分析法和沉降法。筛分法适用于较大颗粒的测量，激光粒度分析法适用于各种粒径的测量，沉降法适用于较小颗粒的测量。每种方法都有其适用范围和优缺点，选择合适的方法可以更准确地测定粉体的粒度分布。