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    一份超詳細的顆粒表征概述,趕緊來看一看!

    2021-07-19

    顆?!保╬article)-NIST的定義:

    “顆?!保?particle ) - NIST的定義“Any condensed-phase tridimensional discontinuity in a dispersed system may generally be considered a particle…”

    在一個分散系統中,獨立的三維個體,通常被認為是一個顆粒。

    常見的顆粒:  

    氣、液分散相中的固體顆粒  

    ——懸濁液、乳膏、氣溶膠、大氣顆粒物……  

    氣、液介質中的“小滴”  

    ——膠體、乳液、霧滴……  

    液體中的氣泡  

    ——對顆粒群體的物理化學性質進行的科學評價被稱為顆粒表征。  


    顆粒表征相關現象  

    顆粒在微觀上的差異影響宏觀物料的以下特性:  

    許多物理性質(溶解性、吸附性、堆積和填充性能……)  

    化學活性(催化活性、包覆效果、親疏水性、藥效/緩釋性能/凝固時間……)  

    流變行為(流動性、傾倒特性、成膜性……)  

    漿料乳液穩定性(膠體穩定性、電化學特性……)  


    在所有顆粒表征的測試中,常用的包括:  

    粒度分布  

    表面特性(形貌/表面積/電化學特性等)  

    流動特性  

    孔隙/缺陷/結晶度/晶型  

    成份/純度/均勻性  

    粉體/漿料中顆粒粒度是許多工業產品的主要質量指標,它可用來預測產品穩定性、藥物活性、涂層特性、分散流動特性、工藝時間、填加產物質量、色澤及口感等等,也是評價研磨過濾分離設備效率和效果等的依據。  

    粉體/漿料的顆粒粒度在各個環節的實時監控是現代化生產的重要手段,有利于產品標準化、質量控制。  


    粒徑分布的表征  

    以顆粒粒徑相關的物理行為/性質為基礎的間接測量:  

    等效粒徑的概念  

    不同等效方式決定了測試結果的不同  

    結合顆粒應用在便捷性和重現性符合要求的前提下,選擇優異的粒徑表征方法以獲取質量代表性的結果。 

     

    粒徑分布測量要點:  

    取樣科學性  

    分散科學性  

    測試儀器的準確性  

    測試儀器的分辨能力  

    QQ截圖20210719161601.png

    形貌的表征  

    多樣化測量指標:  

    多種形態學表征方法(例如:圓度/球形度/凸度,長短軸/延伸率/長徑比,緊湊度,紋理,孔隙,……)  

    分散/團聚程度的直接觀察  

    圖像表征測量要點:  

    多種等效/算法的測量(例如:粒徑有面積等效、周長等效,外切平行等效……圓度算法有多種)  

    制樣科學性(易發生代表性顆粒分布不均)  

    通常測試樣本量較小,代表性差  

    景深對測試的影響  


    表面積和孔隙的表征  

    比表面積:  

    單位質量顆粒的總表面積  

    一般來說,顆粒越小,比表面積越大  

    多孔隙的樣品會極大提高顆粒比表面積(可能會破壞晶格完整性)  

    顆粒的表面效應:  

    反應活性(例如催化性能)  

    界面特性(例如包覆特性)  

    流動特性  


    晶型與硬度的表征  

    晶型表征:  

    一般以XRD、NIR、TEM表征  

    材料晶型和形貌的影響因素類似  

    液相法:溶劑介質、表面活性劑、溫度、pH等  

    固相法:合成/煅燒溫度、摻雜、助熔劑/燃燒劑等  

    研磨方式對顆粒表面的晶型影響不一  

    晶型的粉體效應:  

    顆粒耐熱性能、硬度、真密度等  

    光學特性(例如:折射率、激發/發光波長……)  

    流動性、填充性及其他表征  

    流動性、填充性等(與顆粒級配及表面相關)表征參數較多:  

    休止角、壓縮度、平板角、均齊度、凝集度等  

    松裝密度,振實密度  

    溶解性、親疏水性及表面電化學性質:  

    潤濕性、吸油值,黏度  

    分散性、穩定性、Zeta電位  

    雜質(純度)、成份含量(混料配比)……  


    材料顆粒表征多參數關聯  

    多種粉體表征特性之間相互關聯。  

    根據材料特性和應用需求進行顆粒的設計:  

    QQ截圖20210719161947.png

    粒度表征技術概覽:  

    QQ截圖20210719162008.png

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