粒度表征基本概念：粒度和等效粒径，D10、D50和D90

随着科学技术的日益进步和发展，市场竞争趋于日益激烈，因此无论是出于优化改善产品性能还是更好地控制产品质量的目的，许多行业越来越认识到颗粒特性表征的重要性。

颗粒的特性包括几何特性，例如形状、尺寸等，也包含表面性质和机械性能等。不同的特性对材料性质有不同的影响，而颗粒粒度是许多产品生产中的关键参数，因此，已经成为不同行业的常规基础检测项目之一。

颗粒的粒度定义为颗粒所占据空间大小的尺度。其范围跨度非常广，可以从零点几纳米到几千微米。图1给出了各种颗粒物质的粒度范围。

图1  颗粒的粒度范围^【1】

颗粒是三维结构，对于Wan美的表面光滑的球形颗粒，其直径即是它的粒度。但非球体或者表面不光滑的颗粒，其粒度表征就会复杂很多。

因此，引出了等效球（圆）径的概念。需要注意的是，不同的等效方式，得到的粒径结果可能是不同的。因此在进行数据对比时，要格外注意。

图2  等效球（圆）示意图

对于整个测量体系，如果其中每个颗粒的尺寸Wan全相同，则认为体系是单分散的，否则将由不同尺寸的颗粒统计分布组成，此时关注颗粒粒度分布图是有必要的。

• 均值：体系的平均粒度

• 中值：粒度分布中间的粒度

• 峰值：具有最高频率的粒度

要特别说明的是，若粒度分布图不是Wan全对称的，则这三个参数不是Wan全相等的。

图3  粒度分布：中值、峰值和平均值示意图

• D10：体系中累积分布占比达到10%时的对应的粒度

• D50：体系中累积分布占比达到50%时的对应的粒度

• D90：体系中累积分布占比达到90%时的对应的粒度

例如：若某样品的D10=3 μm，D50=10 μm，D90=12 μm，按照颗粒从小到大分布，说明在组成该样品的所有颗粒体系中，小于等于3 μm的颗粒占比10%；小于等于10 μm的颗粒占比50%；小于等于12 μm的颗粒占比90%。

图5  累积分布：D10、D50和D90示意图

参考文献

[1] Xu R L. Particle characterization: Light Scattering Methods. Dordrech: Kluwer Academic Publishers, 2000.

安东帕提供全面粒度表征方案，包括动态图像分析仪（LiteSizer DIA500）、动态光散射纳米粒度仪（LiteSizer DLS系列）和激光衍射微米粒度仪（PSA系列）。

Litesizer DLS 700是动态光散射粒度仪的技术先进，具有多角度动态光散射（MAPS）测量模式和颗粒浓度（PCON）测量功能，可以满足多分散体系分峰测量和颗粒浓度表征的需求。

Litesizer DIA 500动态图像分析仪，不仅可以测量颗粒的大小，还可以获取形状信息，能在几秒钟内检测数百万个颗粒。这意味着可以更直观地测量颗粒本身，而不是根据颗粒的某些物理参数计算得出结果。