對微小顆粒計數和分級在生產和科學研究中具有特殊的重要性,與目前通用的幾種方法 相比,激光衍射法具有獨特的優點,而最顯著和誘人的是它的快速性和非接觸性,由于信息的產生和采集幾乎是同時進行,故特別適于研究動態顆粒群的大小分布和實吋控制粉體生產 線。而測量的非接觸性又使該法不受顆粒的物理、化學諸性質的限制,不對顆粒產生任何干擾,從而使其適應面極廣。文內主要論述用激光衍射法作微小顆粒分析的基本理論和實驗技 術,提出了兩種實際粉體的測量結果,并對結果進行了詳細的對比分析。



實 驗 結 果 及 其 分 析
我們對中國砂輪四廠提供的兩種金剛砂磨料GZ180和GZ240及山東省博山水泥廠提供 的水泥樣品R377M做了定量的對比測量。圖2是R377M的衍射能量分布圖,第一列為探測環序號,第二列為對應的相對能量值。其中“*”曲線是實測值,“#”曲線是理論模擬計算值,兩者極相吻合,圖3是R377M的顆粒大小分布計算結果。第一列為劃分的12級顆粒子群的平均徑(μm),最后一列是重量累計百分比。表1列出的是GZ180和GZ240的測 量結果與原樣品提供單位所給參考數據的對比。第一行為顆粒群分級范圍,第二行為原樣品參考數據,下面是同一樣品兩次取樣用激光衍射法測得的結果,分析表1,可得如下結論:
表1 GZ180和GZ240用激光衍射法測得的大小分布與提供單位所給的參考數據的対比



( 1 ) 對于金剛砂樣品的基本成分(GZ180為50~80μm,GZ240為40~63μm),測量結果與參考數相吻合;
( 2 ) 兩次取樣測量結果基本上相同,反映了該方法的重復性良好;
( 3 ) 激光衍射法測得的大顆粒數比樣品參考數據大,這是由于樣品的分散不夠而造成;
( 4 ) 在分布區間兩端偏差較大,除第(3)條所述原因外,可以用“顆粒統計的誤差補償定律”解釋[3] ;
對水泥樣品,廠家只給出了篩余值,即大于180μm的顆粒重量比小于6%,從圖3可見測量值與其基本上相等。圖3所示1, 3, 5μm這三級含量為零或極少,這與實除情況不符。這主要是由于水泥顆粒的聚集性強,分散不好而造成。顆粒越小,聚集性越強,分散越 困難。數據處理時,我們采用曲線擬合法。從圖2兩條曲線擬合的程度看,測量結果真實地反映了待測顆粒群的情況,這有力地說明了這種方法的可行性。
由以上結果和分析可知,用激光衍射法對小顆粒計數和分級是完全可行的,尤其適用于分布在幾微米到幾百微米范圍的顆粒。在其他技術完善之后,對樣品的分散就成了關鍵性的因素