淺談激光粒度儀功能特點以及在現實生活中應用領域

   談到粒度，大家都會立馬想到當今社會的激光粒度分析儀，在各行各業的粒度檢測領域，激光粒度儀應用相當廣泛。從傳統的石油化工、建材家居，到制藥、食品、環保，甚至在新興的鋰電、半導體、石墨烯等行業，都能看到激光粒度儀活躍的身影。激光粒度儀提高生產企業產品品質，也改變了人們的生活水平。

激光粒度分析方法是近年來發展較快的一種測試方法,其主要特點是:

1)測量的粒徑范圍廣, 可進行從納米到微米量級如此寬范圍的粒度分布。約為 :20nm ～ 2000μm , 某些情況下上限可達 3500μm ;

2)適用范圍廣泛 , 能測量粉末顆粒，固體顆粒 ,乳液顆粒， 液體粒子 等等;

3)重現性好 ,與傳統方法相比 ,激光粒度分析儀能給出準確可靠的測量結果;

4)測量時間快,整個測量過程1-2分鐘即可, 某些儀器已實現了實時檢測和實時顯示 ,可以讓用戶在整個測量過程中觀察并監視樣品。

5)自動進樣、自動稀釋、自動檢測、數據處理以及自動清洗等全自動檢測

6)適用于懸浮液或乳濁液的閉合回路測試

7)對分散介質容量自動監測；實現全自動的進料、測試和出料

8)內置60W超聲分散，能量和作用時間可調；帶可調速率雙機械攪拌槳，可獲得*的分散效果

9)運轉穩定的蠕動泵循環，根據被測試物料的不同，泵的速率可調節

10)全自動系統自清潔功能，避免不同樣品之間的交叉污染

11)分散池容積：400ml，可選配SVA微量樣品池，實現50ml容積的測試

12)功能強大的高度智能化操作軟件，含直觀的SOP管理及人性化的用戶自定義模式，簡單易用；針對醫藥行業，軟件自帶FDA CFR 21 Part11 Model

13)儀器主體部分和外殼全部采用不銹鋼制造，經久耐用

       激光粒度分析不僅在先進的材料工程 、國防工業、軍事科學、而且在眾多傳統產業中都有廣泛的應用前景。特別是高新材料科學的研究與開發 ,產品的質量控制等 , 如 :陶瓷、粉末冶金、稀土 、電池、制藥 、食品、飲料 、水泥 、涂料 、粘合劑 、顏料、塑料、保健及化妝品 。由于顆粒粒子的特異性能在于它的粒徑十分細小,粒徑大小是表征顆粒性能的一個重要參數, 因此 ,對顆粒粒徑進行測量是開展材料檢測、評價顆粒材料的重要指標。

       當光線照射到顆粒上時會發生散射 、衍射 。其衍射、散射光強度均與粒子的大小有關 。觀測其光強度, 可應用夫瑯和費衍射理論和 Mie 散射理論求得粒子徑分布(激光衍射/散射法)。

       光入射到球形粒子時可產生三類光:1)在粒子表面 、通過粒子內部、經粒子內表面的反射光;2)通過粒子內部而折射出的光;3)在表面的衍射光 。這些現象與粒子的大小無關 。全都可以作為光散射處理 。一般地 , 光散射現象可以用經Maxwell 電磁方程式嚴密解出的 Mie 散射理論說明。但是, 實際使用起來過于復雜, 為了求得實際的光強度, 可根據入射波長 λ和粒子半徑r 的關系 ,即 :r<<λ時,Rayleigh 散射理論r>>λ時,Fraunhofer 衍射理論在使用上述理論時 ,應考慮到光的波長和粒子徑的關系, 在不同的領域使用不同的理論 。

       粒子徑大于波長的時候, 由 Fraunhofer 衍射理論求得的衍射光強度和 Mie 散射理論求得的散射光強度大體是一致的。因此 ,可以把 Fraunhofer 衍射理論作為 Mie 散射理論的近似處理。這時 ,光散射(衍射)的方向幾乎都集中在前方, 其強度與粒子徑的大小有關 ,有很大的變化。即, 表示粒子徑固有的光強度譜 。解出粒子的光強度分布(散射譜)就可以定出粒子徑。當波長和粒子徑很接近的時候 ,不能用 Fraunhofer 的近似式來表示散射強度 。這時有必要根據 Mie 散射理論作進一步討論。在Mie 散射中的散射光強度由入射光波長(λ)、粒子徑(a)、粒子和介質的相對折射率(m)來確定 。、

       激光粒度分析的應用領域極為廣泛, 如 :1)醫藥中的粒度控制著藥物的溶解速度和藥效;2)催化劑的粒度影響著生成反應效率 ;3)制陶原料的粒度影響著燒結后的物理特性;4)礦物的粒度影響著長途海運的安全 ;5)食品的保質期受粒度影響;6)橡膠原料粒度影響著其壽命 ;7)電池原料的粒度影響著電池的充放電效率和壽命 ;8)涂料 、染料中的粒度影響著產品染色時的發色、光澤 、退色;9)塑料原料的粒度影響著塑料的透明度和加工以及使用性能。