篩分析法測試粉體粒度及粒度分布

1、篩分析法測試粉體粒度及粒度分布粒度分布通常是指某一粒徑或某一粒徑范圍的顆粒在整個粉體中占多大的比例。它可用簡單的表格、繪圖和函數(shù)形式表示顆粒群粒徑的分布狀態(tài)。顆粒的粒度、粒度分布及形狀能顯著影響粉末及其產(chǎn)品的性質(zhì)和用途。例如，水泥的凝結(jié)時間、強度與其細(xì)度有關(guān)，陶瓷原料和坯釉料的粒度及粒度分布影響著許多工藝性能和理化性能，磨料的粒度及粒度分布決定其質(zhì)量等級等。為了掌握生產(chǎn)線的工作情況和產(chǎn)品是否合格，在生產(chǎn)過程中必須按時取樣并對產(chǎn)品進行粒度分布的檢驗，粉碎和分級也需要測量粒度。粒度測定方法有多種，常用的有篩析法、沉降法、激光法、小孔通過法、吸附法等。本實驗用篩析法和沉降法，以及激光法測粉體粒度分布

2、。一、 實驗?zāi)康暮Y析法是最簡單的也是用得最早和應(yīng)用最廣泛的粒度測定方法，利用篩分方法不僅可以測定粒度分布，而且通過繪制累積粒度特性曲線，還可得到累積產(chǎn)率50時的平均粒度。本實驗用篩析法測粉體粒度，其實驗的目的是：1、了解篩析法測粉體粒度分布的原理和方法。2、根據(jù)篩分析數(shù)據(jù)繪制粒度累積分布曲線和頻率分布曲線。二、 基本原理1、測試方法概述篩析法是讓粉體試樣通過一系列不同篩孔的標(biāo)準(zhǔn)篩，將其分離成若干個粒級，分別稱重，求得以質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示的粒度分布。篩析法適用于約10mm至20m之間的粒度分布測量。如采用電成形篩（微孔篩），其篩孔尺寸可小至5m,甚至更小。過去，篩孔的大小用“目”表示，其含義是每英寸（

3、25.4mm）長度上篩孔的數(shù)目，也有用1cm長度上的孔數(shù)或1cm2篩面上的孔數(shù)表示的，還有的直接用篩孔的尺寸來表示。篩析法常使用標(biāo)準(zhǔn)套篩，標(biāo)準(zhǔn)篩的篩制按國際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）推薦的篩孔為1mm的篩子作為基篩，以優(yōu)先系數(shù)及20/3為主序列，其篩孔為()()31.40(化整值），再以R20或R40/3作為輔助序列，其篩孔分別為1.12，或3()31.192。篩析法有干法與施法兩種，測定粒度分布時，一般用干法篩分，若試樣含水較多，顆粒凝聚性較強時，則應(yīng)當(dāng)用濕法篩分（精度比干法篩分高），特別是顆粒較細(xì)的物料，若允許與水混合時，最好使用濕法。因為濕法可避免很細(xì)的顆粒附著在篩孔上面堵塞篩孔。另外，濕法可

4、不受物料溫度和大氣濕度的影響，濕法還可以改善操作條件。所以，濕法與干法均已被列為國家標(biāo)準(zhǔn)方法并列使用，作為測定水泥及生料的細(xì)度。篩析法除了常用的手篩、機械篩分、濕法篩分外，還用空氣噴射篩分、省篩法、淘篩法和自組篩等，其篩析結(jié)果往往采用頻率分布和累積分布來表示顆粒的粒度分布。頻率分布表示各個粒徑相對應(yīng)的顆粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)（微分型）；累積分布表示小于（或大于）某粒徑的顆粒占全部顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與該粒徑的關(guān)系（積分型）。用表格或圖形來直觀表示顆粒粒徑的頻率分布和累積分布。篩析法使用的設(shè)備簡單，操作方便，但篩分結(jié)果受顆粒形狀的影響較大，粒度分布的粒級較粗，測試下限超過38m時，篩分時間長，也容易堵塞。2設(shè)備儀

5、器工作原理干篩法：置于篩中一定質(zhì)量的粉料試樣，借助于機械振動或手工拍打使細(xì)粉通過篩網(wǎng)，直至篩分完全。根據(jù)篩余物質(zhì)量和試樣質(zhì)量求出粉料試樣的篩余量。 濕篩法：置于篩中一定質(zhì)量的粉料試樣，經(jīng)適宜的分散水流（可帶有一定的水壓）沖洗一定時間后，篩分完全。根據(jù)篩余物質(zhì)量和試樣質(zhì)量求出粉料試樣的篩余量。三、 測試操作程序1. 干篩法（1） 設(shè)備儀器準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)篩一套，振篩機1臺，托盤天平1架，陶瓷盤2個，烘箱1臺。（2） 具體操作步驟 試樣制備：用圓錐四分法縮分取樣，將試樣放入烘箱中烘干至恒重，準(zhǔn)確稱取100g(松裝密度大于1.5g/cm3的取50g)。 套篩按孔徑由大到小順序疊好，并裝上篩底，安裝在振篩機上

6、，將稱好的試樣倒入最上層篩子，加上篩蓋。 開動振篩機，震動10min,然后依次將每層篩子取下，用手篩分，若1min所篩下的物料量小于篩上物料的1，則認(rèn)為已達(dá)篩分終點，否則要繼續(xù)手篩至終點。注：如沒有振篩機，可用手均勻搖振篩子，每分鐘拍打150次，每打25次將篩子轉(zhuǎn)1/8圈，使試樣分散在篩布口，拍打約10min，直至篩分終點（終點是拍打1min后篩下物小于篩上物料的1）。 小心取出試樣，分別稱量各篩上和底盤中的試樣質(zhì)量，并記錄于表中。 檢查各層篩面質(zhì)量總和與原試樣質(zhì)量之誤差，誤差不應(yīng)超過2，此時可把所損失的質(zhì)量加在最細(xì)粒級中，如誤差超過2，實驗重新進行。2. 濕篩法（1）設(shè)備儀器準(zhǔn)備套篩一套（或

7、選定目數(shù) 篩子），臉盆1只，烘箱1臺。（2）具體操作步驟 試樣制備：用圓錐四分法縮分取樣，將試樣放入烘箱中烘干至恒重，準(zhǔn)確稱取5g. 將試樣放入燒杯中，加水?dāng)嚢璩赡酀{（如果難分散粉料，還需加入適量的分散劑）。 將上述泥漿倒入所選號數(shù)的篩上或套篩上，然后逐只在盛有清水的臉盤中淘洗，如此逐只進行，最好將各層篩上的殘留物用洗瓶分別洗到玻璃皿中，放在烘箱內(nèi)烘干至恒重，稱量（準(zhǔn)確至0.1g）. 若直接用泥漿進行測定，則先稱50g或100g泥漿放在烘箱內(nèi)烘干稱重，測定此泥漿含水量后，計算稱取相當(dāng)于100g干粉重的泥漿，按上述步驟測定篩余率或各號篩上的篩余量。（3） 數(shù)據(jù)記錄試樣名稱_試樣質(zhì)量_ 篩分時間_

8、四、 測試結(jié)果處理1、數(shù)據(jù)處理（1） 試樣質(zhì)量篩析總質(zhì)量100 試樣質(zhì)量（2） 根據(jù)實驗結(jié)果記錄，在坐標(biāo)紙上繪制篩上累積分布曲線，篩下累積分布曲線R,頻率分布曲線（粒度d盡量減小，通?？扇=0.5mm）。如圖3所示，稱為粒度分布曲線（也稱頻度分布曲線），描繪粒度di累積%fi和di累積%i的曲線如圖4所示稱為累積分布曲線。在圖4中的累積曲線有兩條，曲線稱負(fù)累積曲線從小于某粒級的含量累加到最大粒級的含量達(dá)到100%而曲線稱為正累積曲線從大于某一粒級含量累加粒級最小的百分含量總累積量也為100%。在圖3中峰值對應(yīng)的直徑A稱為最多經(jīng)，在圖4的累積曲線上含量50%所對應(yīng)的直徑稱作中位徑。表示大于或小

9、于該直徑的粉末各有一半若體積計算表示大于或小于直徑的粉末體積各占一半。圖3 粒度分布曲線 圖4 累積分布曲線根據(jù)計算與作圖可了解粉末的粒度范圍，組成情況及平均粒度級，進而可以決定粉末的制取工藝是否合理。作為粉末冶金產(chǎn)品的原料是否符合要求。2、結(jié)果分析一個篩子的各個篩孔可以看作是一系列的量規(guī)，當(dāng)顆粒處于篩孔上，有的顆粒可以通過而有的通不過。顆粒位于一篩孔處的概率有下列因素決定：粉末顆粒大小分布；篩面上顆粒的數(shù)量；顆粒的物理性質(zhì)（如表面積）；搖動篩子的方法；篩子表面的幾何形狀（如開口面積/總面積）。當(dāng)顆粒位于篩孔上是否能通過決定于顆粒的尺寸和顆粒在篩面上的角度。篩分所測得的顆粒大小分布還決定于下列

10、因素：篩分的持續(xù)時間；篩孔的偏差；篩子的磨損；觀察和實驗誤差；取樣誤差；不同篩子和不同操作的影響。思 考 題.影響篩分析法的因素有哪些？.由粒度分布曲線如何判斷試樣的分布情況？.由粒度分布曲線確定試樣的平均徑（中位徑及最大幾率徑）是多少？.粉體的均勻度是表示粒度分布的參數(shù)，可由篩分結(jié)果按下式計算：60%粉體通過的粒徑 均勻度10%粉體通過的粒徑試求所測粉體的均勻度為多少？粉體白度及色差的測定一、實驗?zāi)康?、了解白度及色差的概念。2、掌握白度儀及色度儀的使用方法。二、實驗儀器設(shè)備YQ-Z-48B白度儀標(biāo)準(zhǔn)白板0.074mm標(biāo)準(zhǔn)篩三、實驗原理白度的定義：光譜漫反射比恒等于1的理想完全反射漫射體(P

11、RD)表面的白度為100度，光譜漫反射比恒等于0的黑體表面的白度為0度。任何白色物體的白度則表示對于PRD白色程度的相對值。表征物體白的程度,用W和W10表示。白度值越大，則白色的程度越大。完全反射漫射體的白度等于100。白度就是在對光源性質(zhì)、視角以及入射角度等明確規(guī)定的特定條件下，以氧化鎂為基準(zhǔn), 相同的其平整表面對光的反射率, 以百分?jǐn)?shù)表示。白度儀廣泛應(yīng)用于造紙、印刷、紡織印染、陶瓷搪瓷、建材、化工、糧食、制鹽等行業(yè)，用來測定物體的白度、黃度、顏色和色差，還可以測定紙的不透明度、透明度、光散射系數(shù)、光吸收系數(shù)和油墨吸收值。本儀器可以測定CIE（1982）白度（甘茨視覺白度）W10和偏色值T

12、w10?？梢詼y定ISO白度（R457藍(lán)光白度）和Z白度（Rz）。對于熒光增白的試樣，還可以測定其中熒光物質(zhì)發(fā)射產(chǎn)生的熒光增白度。測定建筑材料和非金屬礦產(chǎn)品的白度WJ。還可以測定亨特白度W。1測定CIE（1982）白度（甘茨視覺白度）W10和偏色值Tw10。2測定ISO白度（R457藍(lán)光白度）和Z白度（Rz）。對于熒光增白的試樣，還可以測定其中熒光物質(zhì)發(fā)射產(chǎn)生的熒光增白度。3測定建筑材料和非金屬礦產(chǎn)品的白度WJ。4測定亨特白度WH。5測定物體的顏色，報告漫反射因數(shù)RX、RY、Rz，刺激值X10、Y10、Z10，色品坐標(biāo)X10、Y10，明度L*，色度a*、b*，彩度C*ab，色調(diào)角h*ab，主波長

13、d、興奮純度Pe，色差E*ab、明度差L*、彩度差C*ab、色調(diào)差H*ab，亨特系統(tǒng)L、a、b。6測定黃度YI。7測定不透明度OP。8測定光散射系數(shù)S。9測定光吸收系數(shù)A。10測定透明度。11測定油墨吸收值。12參比樣可以是實物，也可以是數(shù)據(jù)。13多次測量可以取平均值。四、主要技術(shù)特點1模擬D65照明體照明。采用CIE1964補充色度系統(tǒng)和CIE1976（L*a*b*）色空間色差公式。2采用d/o照明觀測幾何條件。漫射球直徑150mm，測量孔直徑25mm，設(shè)有光吸收器，消除了試樣鏡面反射光的影響。3測量重復(fù)性：（Y10）0.1，（X10、Y10）0.001。4準(zhǔn)確度：Y101.0，X10（Y10）0.01。5試樣尺寸：測試平面不小于30mm，厚度不超過40mm。6電源：170250V，50Hz，0.3A。7工作環(huán)境：溫度1030，相對濕度不超過85%。五、實驗方法l、測定干燥白度，采用粉末狀試樣。將待測試樣放入烘箱，在l05110干燥 2小時，取出置于干燥器中冷卻至室溫。用0074m m篩子篩分，篩下試樣供測試用。2、將-0.074m