粒徑分析儀如何度量微粒尺寸?如何表示?

發佈:2020-06-02, 週二

若是世界上所有的微粒都像乒乓球那麼圓,那麼要測量或描述微粒的尺寸就簡單了,單純用直徑來表示顯微鏡下面大致統計的結果就行了。但在現實世界的微粒,可不是這麼回事,在電子顯微鏡下,微粒通常呈現不規則狀。

 
電子顯微鏡下的粉末微粒

對於絕大部分非球體的微粒樣品來說,若是要精密描述其外觀尺寸的話,只能用電子顯微鏡結合自動影像分析技術,然後以多面向的數值來描述顆粒的尺寸,比如,最長直徑、最短直徑、周長、投影面積,等等尺寸數據來表達。然而對於成千、成萬、上億數量的微粉顆粒分析,一個一個去描述各個微粒的外觀尺寸,顯然不切實際,研究者最終還是需要以平均數來看,會比較容易理解樣品特性。

對於微粒粒徑的科學分析表示方法來說,除了某些極端的例子,像纖維那樣有很大的長寬比的樣本,大部分還是以等價的球體直徑來表示顆粒的平均尺寸,不過,樣本粉末顆粒大小,通常很難完全一致,會有一定的尺寸分佈範圍。最大的顆粒到最小的顆粒,通常會有一定程度的差異,甚至差到數倍以上,而且每一個尺寸區間的顆粒數量多寡,也不盡相同。因此,雷射繞射法,或其他非顯微鏡測量方法,都不是一顆顆微粒個別測量,而是巨觀測量的結果。

因此,粒徑分析儀的測量結果,是以類似像統計學高斯分佈的概念來呈現,並把分佈結果顯示在粒徑分佈曲線圖中 (粒度分佈圖)中,然後把圖中幾個統計關鍵微粉尺寸標示出來,像 D10 D50 D90 這類數值。或者像 D[4,3], D[3,2], D[2,1], D[1,0] 這四種粒徑平均值。並以其他統計的計算結果來輔助,讓自己跟他人從粒徑分析報告中,了解樣品的尺寸特性。

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