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激光粒度仪应用于陶瓷生产中的影响因素
2021年03月12日 13:39
来源：德国新帕泰克有限公司
一般来说，陶瓷材料的制备通常要经过三个步骤：材料制备、坯体成形、烧结成型，以上三个过程均与其粒度有很大关系。陶瓷粉体的粒度是一项非常重要的指标，粒度及其分布状况关系到原料的加工时间、坯体的致密度大小、烧成温度的高低等问题，对产品的质量和性能也起着重要的作用。
粉体粒度的测试方法很多，传统的方法主要有筛分法、显微镜法、沉降法等，这些测试方法存在操作烦琐，测试结果不且测试时间较长等缺点，已经越来越不适应现代工业生产和科研的要求。激光粒度仪克服了传统方法的缺点，大大减轻了劳动强度，同时加快了检测的速度，提高了检测质量，为提高产品质量、降低生产成本创造了良好的条件。通过激光粒度仪对颗粒粒度的检验，我们可以得知固体颗粒的分布及其粒径大小，从而研究颗粒对陶瓷性质和质量的影响。
BT-9300ST激光粒度分析仪原理示意图
(图片来源：丹东百特仪器有限公司)
影响激光粒度分析的主要因素
①分散介质的影响
以陶瓷生产中常用的Al2O3微粉为例，比较分散介质对活性Al2O3微粉、机械粉碎的SiO2及ZrO2细粉检测结果的影响，分别以去离子水、无水乙醇为分散介质对其行了测试。
实验结果显示，在相同处理条件下不同介质对SiO2和ZrO2粉体颗粒直径的测定结果没有太大影响，但对Al2O3微粉影响较大。因为无机粉体颗粒多数为极性表面，介质的润湿能力、折光率、粘度、表面张力、密度等性能参数，对颗粒的分散有一定影响，且颗粒越细这种影响就越明显。
②悬浮液浓度的影响
实验过程中随着Al2O3微粉的加入其测试的颗粒直径先增大再减小。这是由于激光粒度测试法是以夫琅禾费衍射及米氏散射为理论基础的，当颗粒的浓度过高时，颗粒多次散射的影响很大，对光强有遮挡作用，导致检测器接收的光强信号减弱，即使接收到一些，也非颗粒一次散射光强，由此得到的结果误差较大。当浓度过低时，也不能得到较强的散射光强度信号，因此，应选择适当的浓度进行测试。
③分散剂的影响
实验中检测Al2O3微粉不加分散剂和加入一定量六偏磷酸钠时的颗粒直径的变化，结果显示加入分散剂后颗粒平均直径减小，而且加入分散剂的溶液经振荡后静置，粉体沉积很慢，说明分散剂有效防止了颗粒的再团聚，使分散体系稳定化。在使用分散剂时要根据粉体特性和分散介质的不同，合理选择分散剂种类和加入量。
激光粒度分布仪
激光粒度仪是一种智能型双镜头激光粒度仪，采用一体式设计，它的所有操作全部在电脑控制下自动完成，具有自动测试、自动光路校准(自动对中)、自动进水、自动排水、自动消除气泡、自动清洗等特殊功能。采用高性能的进口半导体激光器，寿命大于25000小时；采用防干烧超声波分散技术，在杯中没有水时开超声波也不会损坏。该仪器具有可靠、重复性好、操作简便、测试速度快等突出特点，特别适合企业、高校、研究院所等实验室选用。
适用范围：包括陶瓷原料在内的多种粉体材料。
关键词：
激光粒度仪的影响因素
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