粒度(du)測(ce)試的基(ji)本(ben)知(zhi)識

本(ben)文帶領(ling)大家了(le)解(jie)粒度(du)測(ce)試的基(ji)本(ben)知(zhi)識。

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1、顆粒：在(zai)壹尺寸範(fan)圍內具有(you)特(te)形(xing)狀的幾(ji)何(he)體。這裏所(suo)說(shuo)的壹尺(chi)寸壹(yi)般在(zai)毫米(mi)到(dao)納(na)米之(zhi)間，顆(ke)粒不(bu)僅指固體顆粒，還(hai)有(you)霧(wu)滴(di)、油珠等液體顆粒。

2、粉(fen)體：由大量的不(bu)同尺(chi)寸(cun)的顆粒組成(cheng)的顆粒群。

3、粒度(du)：顆粒的大小(xiao)叫做(zuo)顆粒的粒度(du)。

4、粒度(du)分布(bu)：用(yong)特(te)的儀器(qi)和方(fang)法(fa)反映(ying)出(chu)的不(bu)同粒徑(jing)顆粒占(zhan)粉(fen)體量的百分(fen)數。有(you)區(qu)間(jian)分布(bu)和累(lei)計(ji)分(fen)布(bu)兩種形(xing)式(shi)。區間(jian)分布(bu)又(you)稱(cheng)為微(wei)分分布(bu)或(huo)頻(pin)率(lv)分(fen)布(bu)，它(ta)表示(shi)壹系列(lie)粒徑(jing)區間中(zhong)顆(ke)粒的百分(fen)含量(liang)。累(lei)計(ji)分布(bu)也(ye)叫(jiao)積(ji)分(fen)分(fen)布(bu)，它(ta)表示(shi)小(xiao)於(yu)或(huo)大於(yu)某(mou)粒徑(jing)顆粒的百分(fen)含量(liang)。

5、粒度(du)分布(bu)的表示(shi)方(fang)法(fa)：
① 表格法(fa)：用表格的方(fang)法(fa)將(jiang)粒徑(jing)區間分(fen)布(bu)、累(lei)計(ji)分(fen)布(bu)壹(yi)壹(yi)列(lie)出(chu)的方(fang)法(fa)。
② 圖(tu)形(xing)法(fa)：在(zai)直角(jiao)標系中(zhong)用(yong)直方(fang)圖(tu)和曲(qu)線等形式(shi)表示(shi)粒度(du)分布(bu)的方(fang)法(fa)。
③ 函數法(fa)：用數學函(han)數表示(shi)粒度(du)分布(bu)的方(fang)法(fa)。這種方(fang)法(fa)壹般在(zai)理論(lun)研究(jiu)時用(yong)。如(ru)的Rosin-Rammler分布(bu)就(jiu)是(shi)函數分布(bu)。

6、粒徑(jing)和等效粒徑(jing)：粒徑(jing)就(jiu)是(shi)顆粒直(zhi)徑。這概(gai)念(nian)是(shi)很簡單(dan)明確(que)的，那麽(me)什(shen)麽是(shi)等效粒徑(jing)呢，粒徑(jing)和等效粒徑(jing)有(you)什(shen)麽關(guan)系呢？我(wo)們知道，只(zhi)有(you)圓(yuan)球(qiu)體才有(you)直(zhi)徑(jing)，其它形(xing)狀(zhuang)的幾(ji)何(he)體是(shi)沒(mei)有(you)直(zhi)徑(jing)的，而組成(cheng)粉(fen)體的顆粒又(you)大多(duo)數不(bu)是(shi)圓球(qiu)形(xing)的，而是(shi)各(ge)種各(ge)樣(yang)不(bu)規則形狀的，有(you)片(pian)狀(zhuang)的、針狀(zhuang)的、多(duo)棱狀(zhuang)的等等。這些復(fu)雜形(xing)狀的顆粒從(cong)理論(lun)上講(jiang)是(shi)不(bu)能直(zhi)接用直徑(jing)這個概(gai)念(nian)來(lai)表示(shi)它的大小(xiao)的。而在(zai)實(shi)際(ji)工作(zuo)中(zhong)直(zhi)徑是(shi)描述壹個(ge)顆粒大小(xiao)的直觀(guan)、簡(jian)單(dan)的壹個(ge)量，我(wo)們又(you)希望(wang)能(neng)用(yong)這樣的壹個(ge)量來(lai)描述顆粒大小(xiao)，所以(yi)在(zai)粒度(du)測(ce)試的實(shi)踐(jian)中(zhong)的我(wo)們引入(ru)了(le)等效粒徑(jing)這個概(gai)念(nian)。

　　等效粒徑(jing)是(shi)指當(dang)壹(yi)個(ge)顆粒的某壹(yi)物理特性與同(tong)質的球形(xing)顆粒相(xiang)同(tong)或(huo)相(xiang)近(jin)時(shi)，我(wo)們就(jiu)用該球形顆粒的直徑(jing)來(lai)代(dai)表這個實(shi)際(ji)顆粒的直徑(jing)。那麽(me)這個球(qiu)形顆(ke)粒的粒徑(jing)就(jiu)是(shi)該實(shi)際(ji)顆粒的等效粒徑(jing)。等效粒徑(jing)具體有(you)如(ru)下幾(ji)種：
① 等效體積徑：與實(shi)際(ji)顆粒體積相(xiang)同(tong)的球的直徑(jing)。壹般為激光法(fa)所測(ce)直(zhi)徑(jing)為等效體積徑。
② 等效沈速(su)徑(jing)：在(zai)相(xiang)同(tong)條件(jian)下與(yu)實(shi)際(ji)顆粒沈降速(su)度(du)相(xiang)同(tong)的球的直徑(jing)。沈降法(fa)所測(ce)的粒徑(jing)為等效沈速(su)徑(jing)，又(you)叫(jiao)Stokes徑(jing)。
③ 等效電(dian)阻徑：在(zai)相(xiang)同(tong)條件(jian)下與(yu)實(shi)際(ji)顆粒產生(sheng)相(xiang)同(tong)電阻效果(guo)的球形(xing)顆粒的直徑(jing)。庫爾特(te)法(fa)所測(ce)的粒徑(jing)為等效電(dian)阻徑。
④ 等效投(tou)進面(mian)積(ji)徑(jing)：與實(shi)際(ji)顆粒投(tou)進面(mian)積(ji)相(xiang)同(tong)的球形(xing)顆粒的直徑(jing)。顯向鏡(jing)法(fa)和圖(tu)像(xiang)法(fa)所測(ce)的粒徑(jing)大多(duo)是(shi)等效投(tou)影(ying)面(mian)積(ji)直(zhi)徑(jing)。

7、表示(shi)粒度(du)特性的幾(ji)個關(guan)鍵(jian)指標：
① D50：壹(yi)個(ge)樣品的累計(ji)粒度(du)分布(bu)百分(fen)數達到(dao)50%時所對應(ying)的粒徑(jing)。它的物理意(yi)義(yi)是(shi)粒徑(jing)大於(yu)它(ta)的顆粒占(zhan)50%，小(xiao)於(yu)它(ta)的顆粒也(ye)占(zhan)50%，D50也(ye)叫中(zhong)位徑(jing)或(huo)中(zhong)值(zhi)粒徑(jing)。D50常用來(lai)表示(shi)粉(fen)體的平均粒度(du)。
② D97：壹個樣(yang)品的累計(ji)粒度(du)分布(bu)數達到(dao)97%時所對應(ying)的粒徑(jing)。它的物理意(yi)義(yi)是(shi)粒徑(jing)小(xiao)於(yu)它(ta)的的顆粒占(zhan)97%。D97常用來(lai)表示(shi)粉(fen)體粗(cu)端的粒度(du)指標。
其(qi)它(ta)如(ru)D16、D90等參(can)數的義(yi)與(yu)物理意(yi)義(yi)與(yu)D97相(xiang)似(si)。
③ 比表面(mian)積：單(dan)位重(zhong)量的顆粒的表面(mian)積之(zhi)和。比(bi)表面(mian)積的單(dan)位為m2/kg或(huo)cm2/g。比(bi)表面(mian)積與(yu)粒度(du)有(you)壹(yi)的關(guan)系，粒度(du)越(yue)細，比表面(mian)積越(yue)大，但這種關(guan)系並不(bu)壹是(shi)正比(bi)關(guan)系。

8、粒度(du)測(ce)試的重復(fu)性：同(tong)壹個樣(yang)品多(duo)次測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)之(zhi)間的偏(pian)差。重(zhong)復(fu)性指(zhi)標是(shi)衡量(liang)壹(yi)個粒度(du)測(ce)試儀器(qi)和方(fang)法(fa)好(hao)壞的重要的指標。它(ta)的計算(suan)方(fang)法(fa)是(shi)：
其中(zhong)，n為測(ce)量(liang)次數（壹般n>=10）；
　　　　x i為每次測(ce)試結果(guo)的典型(xing)值(zhi)（壹(yi)般為D50值(zhi)）；
　　　　x為多(duo)次測(ce)試結果(guo)典(dian)型(xing)值(zhi)的平均值(zhi)；
　　　　σ為標準(zhun)差；
　　　　δ為重復(fu)性相(xiang)對(dui)誤(wu)差。
　　影(ying)響(xiang)粒度(du)測(ce)試重復(fu)性有(you)儀(yi)器(qi)和方(fang)法(fa)本(ben)身(shen)的因素(su)；樣品制(zhi)備方(fang)面(mian)的因素(su)；環境(jing)與操作
方(fang)面(mian)的因素(su)等。粒度(du)測(ce)試應(ying)具有(you)良(liang)好(hao)的重復(fu)性是(shi)對儀(yi)器(qi)和操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)的基(ji)本(ben)要求。

9、粒度(du)測(ce)試的真實(shi)性(xing)：
通常的測(ce)量(liang)儀(yi)器(qi)都(dou)有(you)準(zhun)確(que)性(xing)方(fang)面(mian)的指標。由於(yu)粒度(du)測(ce)試的特殊(shu)性，通常用真實(shi)性(xing)來(lai)表示(shi)準確(que)性(xing)方(fang)面(mian)的含義(yi)。由於(yu)粒度(du)測(ce)試所測(ce)得的粒徑(jing)為等效粒徑(jing)，對同壹(yi)個(ge)顆粒，不(bu)同的等效方(fang)法(fa)能會(hui)得到(dao)不(bu)同的等效粒徑(jing)。
　　 見(jian)，由於(yu)測(ce)量(liang)方(fang)法(fa)不(bu)同，同(tong)壹(yi)個顆(ke)粒得到(dao)了(le)兩個不(bu)同的結果(guo)。也(ye)就(jiu)是(shi)說(shuo)，壹個(ge)不(bu)規則形狀的顆粒，如(ru)果(guo)用(yong)壹(yi)個(ge)數值(zhi)來(lai)表示(shi)它的大小(xiao)時，這個數值(zhi)不(bu)是(shi)*的，而是(shi)有(you)壹(yi)系列(lie)的數值(zhi)。而(er)每(mei)壹(yi)種測(ce)試方(fang)法(fa)的都(dou)是(shi)針對(dui)顆(ke)粒的某壹(yi)個特(te)方(fang)面(mian)進行(xing)的，所得到(dao)的數值(zhi)是(shi)所有(you)能(neng)表示(shi)顆粒大小(xiao)的壹系列(lie)數值(zhi)中(zhong)的壹個(ge)，所以(yi)相(xiang)同(tong)樣品用(yong)不(bu)同的粒度(du)測(ce)試方(fang)法(fa)得到(dao)的結果(guo)有(you)所(suo)不(bu)同的是(shi)客觀(guan)原(yuan)因造(zao)成的。顆粒的形狀(zhuang)越(yue)復(fu)雜，不(bu)同測(ce)試方(fang)法(fa)的結果(guo)相(xiang)差越(yue)大。但這並不(bu)意(yi)味著(zhe)粒度(du)測(ce)試結果(guo)以(yi)漫無(wu)邊際，而(er)恰(qia)恰應(ying)具有(you)壹(yi)的真實(shi)性(xing)，就(jiu)是(shi)應(ying)比(bi)較真實(shi)地反(fan)映(ying)樣品的實(shi)際(ji)粒度(du)分布(bu)。真實(shi)性(xing)目(mu)前還(hai)沒(mei)有(you)嚴(yan)格的標準(zhun)，是(shi)壹個(ge)性(xing)的概(gai)念(nian)。但(dan)有(you)些(xie)現象(xiang)以做(zuo)為測(ce)試結果(guo)真實(shi)性(xing)好(hao)壞的依據(ju)。比(bi)如(ru)儀器(qi)對(dui)標準(zhun)樣(yang)的測(ce)量(liang)結(jie)果(guo)應(ying)在(zai)標稱(cheng)值(zhi)允(yun)許的誤(wu)差範(fan)圍內；經(jing)粉(fen)碎後的樣品應(ying)比(bi)粉(fen)粉(fen)碎前更細；經分(fen)級後的樣品的大顆粒含(han)量應(ying)減(jian)少(shao)；結果(guo)與(yu)行(xing)業標準(zhun)或(huo)*的方(fang)法(fa)壹致(zhi)等。

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