Preskusna metoda za porazdelitev velikosti delcev sintetičnega diamantnega prahu

Metode zaznavanja porazdelitve velikosti diamantnega prahu vključujejo predvsem slikovno metodo, sedimentacijsko metodo, centrifugalno metodo, lasersko metodo, Coulombovo metodo itd.

 

1. Metoda slike
Slikovna metoda je metoda za zaznavanje velikosti zrn diamantnega prahu z analizatorjem slik delcev.
Analizator slike delcev je na splošno sestavljen iz optičnega mikroskopa, kamere, računalnika in programske opreme za analizo. Ko se izvede merjenje velikosti delcev, se vzorec spremeni v opazovalni vzorec s stekelci in glicerinom, nato se postavi pod optični mikroskop za opazovanje, slika vzorca pa se posname s kamero, nato pa se prenese v računalnik za analizo velikosti delcev s programsko opremo za analizo (kot prikazano na naslednji sliki).

Prednosti slikovne metode so intuitivna detekcija, analiza morfologije delcev ipd. Slabosti slikovne metode so majhna količina vzorca, slaba predstavitev rezultatov testa, dolgočasno delovanje in dolgotrajnost.

2. Način poravnave
Merjenje velikosti delcev s sedimentacijo je instrument in metoda za merjenje porazdelitve velikosti delcev s hitrostjo sedimentacije delcev v tekočini. Metoda za merjenje porazdelitve velikosti diamantnega prahu glede na hitrost usedanja delcev z različnimi velikostmi delcev v tekočinah.

Njegov osnovni postopek je dajanje vzorca v določeno tekočino, da se naredi določena koncentracija suspenzije, delci v suspenziji se bodo usedli pod delovanjem gravitacije.

 

Hitrost usedanja delcev je povezana z velikostjo delcev. Hitrost usedanja velikih delcev je hitra, majhnih delcev pa počasna. Hitrost usedanja delcev se posredno odraža z merjenjem hitrosti spreminjanja jakosti svetlobe v suspenziji ob različnih časih in izračuna se porazdelitev velikosti delcev. Vendar pa je težko neposredno izmeriti hitrost usedanja delcev v dejanskem merilnem procesu. Zato se običajno uporablja za merjenje hitrosti spremembe koncentracije suspenzije na globini pod gladino tekočine, da se posredno določi hitrost usedanja delcev in nato izmeri porazdelitev velikosti delcev vzorcev.

3. Centrifugiranje
Za drobnejše delce zahteva metoda gravitacijskega usedanja daljši čas usedanja in nanjo močno vplivajo konvekcija, difuzija, Brownovo gibanje in drugi dejavniki med procesom usedanja, kar ima za posledico večjo merilno napako.

 

Za premagovanje teh težav se običajno uporablja centrifugalna metoda usedanja. Usedalnik je nameščen v visokohitrostni rotacijski disk za pospešitev hitrosti usedanja delcev, s čimer se močno skrajša čas merjenja, izboljša natančnost merjenja in omogoči zaznavanje ultrafinih delcev. Centrifugalni analizatorji velikosti delcev zdaj delujejo s hitrostjo nad 20,000 vrt./min. Meja zaznavnosti je nanometer.

4. Laserska metoda
Laserska metoda meri porazdelitev velikosti na podlagi fizikalnega pojava, da delci sipajo svetlobo. V praksi so merilni podatki stabilni zaradi kratkega časa merjenja, še posebej pri velikosti delcev manj kot 150. Merjenje prahu μM je bilo priznano v praksi.

5. Kurtova metoda
Metoda Kurt, znana tudi kot metoda upora, uporablja princip upora majhnih lukenj. Ko gre mikrodelec skozi luknjico, mikrodelec zasede del prostora v luknjici in izpusti prevodno tekočino v luknjici, kar spremeni upor na obeh koncih luknjice.

 

Instrument obdela te uporne signale in prešteje porazdelitev velikosti. Ta merilna metoda je primerna za meritve vzorcev prahu z enakomerno velikostjo delcev (tj. ozka porazdelitev velikosti delcev) ter za meritve velikosti in števila redkih trdnih delcev v vodi. Prednosti so visoka ločljivost, hitra hitrost merjenja in preprosto upravljanje. Obstaja pa tudi nekaj pomanjkljivosti, kot sta majhen dinamični razpon in premajhna spodnja meja merjenja.