2024-4-18 18:11
颗粒”(particle)-NIST的定义:
“颗粒”( particle ) - NIST的定义“Any condensed-phase tridimensional discontinuity in a dispersed system may generally be considered a particle…”
在一个分散系统中,独立的三维个体,通常被认为是一个颗粒。
常见的颗粒:
气、液分散相中的固体颗粒
——悬浊液、乳膏、气溶胶、大气颗粒物……
气、液介质中的“小滴”
——胶体、乳液、雾滴……
液体中的气泡
——对颗粒群体的物理化学性质进行的科学评价被称为颗粒表征。
颗粒表征相关现象
颗粒在微观上的差异影响宏观物料的以下特性:
许多物理性质(溶解性、吸附性、堆积和填充性能……)
化学活性(催化活性、包覆效果、亲疏水性、药效/缓释性能/凝固时间……)
流变行为(流动性、倾倒特性、成膜性……)
浆料乳液稳定性(胶体稳定性、电化学特性……)
在所有颗粒表征的测试中,常用的包括:
粒度分布
表面特性(形貌/表面积/电化学特性等)
流动特性
孔隙/缺陷/结晶度/晶型
成份/纯度/均匀性
粉体/浆料中颗粒粒度是许多工业产品的主要质量指标,它可用来预测产品稳定性、药物活性、涂层特性、分散流动特性、工艺时间、填加产物质量、色泽及口感等等,也是评价研磨过滤分离设备效率和效果等的依据。
粉体/浆料的颗粒粒度在各个环节的实时监控是现代化生产的重要手段,有利于产品标准化、质量控制。
粒径分布的表征
以颗粒粒径相关的物理行为/性质为基础的间接测量:
等效粒径的概念
不同等效方式决定了测试结果的不同
结合颗粒应用在便捷性和重现性符合要求的前提下,选择优异的粒径表征方法以获取质量代表性的结果。
粒径分布测量要点:
取样科学性
分散科学性
测试仪器的准确性
测试仪器的分辨能力
形貌的表征
多样化测量指标:
多种形态学表征方法(例如:圆度/球形度/凸度,长短轴/延伸率/长径比,紧凑度,纹理,孔隙,……)
分散/团聚程度的直接观察
图像表征测量要点:
多种等效/算法的测量(例如:粒径有面积等效、周长等效,外切平行等效……圆度算法有多种)
制样科学性(易发生代表性颗粒分布不均)
通常测试样本量较小,代表性差
景深对测试的影响
表面积和孔隙的表征
比表面积:
单位质量颗粒的总表面积
一般来说,颗粒越小,比表面积越大
多孔隙的样品会极大提高颗粒比表面积(可能会破坏晶格完整性)
颗粒的表面效应:
反应活性(例如催化性能)
界面特性(例如包覆特性)
流动特性
晶型与硬度的表征
晶型表征:
一般以XRD、NIR、TEM表征
材料晶型和形貌的影响因素类似
液相法:溶剂介质、表面活性剂、温度、pH等
固相法:合成/煅烧温度、掺杂、助熔剂/燃烧剂等
研磨方式对颗粒表面的晶型影响不一
晶型的粉体效应:
颗粒耐热性能、硬度、真密度等
光学特性(例如:折射率、激发/发光波长……)
流动性、填充性及其他表征
流动性、填充性等(与颗粒级配及表面相关)表征参数较多:
休止角、压缩度、平板角、均齐度、凝集度等
松装密度,振实密度
溶解性、亲疏水性及表面电化学性质:
润湿性、吸油值,黏度
分散性、稳定性、Zeta电位
杂质(纯度)、成份含量(混料配比)……
材料颗粒表征多参数关联
多种粉体表征特性之间相互关联。
根据材料特性和应用需求进行颗粒的设计:
粒度表征技术概览:
领域:其他