陶瓷粉体中颗粒粒度方法学检测方案(激光粒度仪)

粒径检测在陶瓷粉体领域面临的挑战 陶瓷一般是指用天然或者合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨、耐腐蚀等众多优点，因此被广泛地应用于机械、电子、能源以及航空等各个领域。在陶瓷制备工艺过程中，其粉料的粒度分布对于陶瓷的加工和性能都会产生非常直接的影响，比如粉料混合的均一性、注浆挤压成型、烧结温度以及最终陶瓷的力学强度等等。尤其是现在随着大家对陶瓷性能的要求不断提升，对于陶瓷粉体颗粒的要求也是越来越高，要求粒度也是越来越细，甚至有的粉体颗粒要求粒度在纳米尺度。然而大家经常面临的一个问题就是从高倍率电镜下看明明都是几十纳米的微晶颗粒，通过激光粒度仪却得到的几个微米甚至更大的结果。 上图是一种氧化铝颗粒的测试结果，从电镜来看，其单个晶粒大小也就在二三十纳米，但通过激光粒度仪粒度结果可以发现其平均粒径在微米级别左右，两者相差在几十倍。为什么会有这种现象发生？如果我们在不同放大倍数下看该粒子，就会发现该种颗粒形成很多的聚集结构，这些聚集体粒径大概都在微米级别左右。同时我们一直以为这些聚集的颗粒之间是弱作用（比如色散力、范德华力或者静电力等），因此这些弱作用通过强力的搅拌、剪切或者超声处理是可以把这些颗粒分散开的，但根据业界多年的经验，这些聚集体很多时候并不好处理，尤其是很多陶瓷纳米颗粒，一旦形成聚集态结构，表面作用将会非常强，很难将其完全分散。而更为致命的是这些聚集体结构可能对陶瓷的加工和性能产生较大影响，因此我们很有必要对这些聚集体结构进行了解和控制。因此对于很多陶瓷粉料来说，微晶大小和聚集体尺寸是同一个材料的两种不同属性，这两个属性对于陶瓷材料都很重要，从测试分析来看，电镜能很好地给出陶瓷晶体的微晶大小和形态，而激光粒度仪则能更好地给出团聚体大小和统计性分布，两种技术本身并不矛盾，只有充分地用好不同的分析工具，才能对陶瓷粉料的特性进行更好的掌控。 Bettersize2600 激光粒度分布仪 陶瓷一般是指用天然或者合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨、耐腐蚀等众多优点，因此被广泛地应用于机械、电子、能源以及航空等各个领域。在陶瓷制备工艺过程中，其粉料的粒度分布对于陶瓷的加工和性能都会产生非常直接的影响，比如粉料混合的均一性、注浆挤压成型、烧结温度以及最终陶瓷的力学强度等等。尤其是现在随着大家对陶瓷性能的要求不断提升，对于陶瓷粉体颗粒的要求也是越来越高，要求粒度也是越来越细，甚至有的粉体颗粒要求粒度在纳米尺度。然而大家经常面临的一个问题就是从高倍率电镜下看明明都是几十纳米的微晶颗粒，通过激光粒度仪却得到的几个微米甚至更大的结果。上图是一种氧化铝颗粒的测试结果，从电镜来看，其单个晶粒大小也就在二三十纳米，但通过激光粒度仪粒度结果可以发现其平均粒径在微米级别左右，两者相差在几十倍。为什么会有这种现象发生？如果我们在不同放大倍数下看该粒子，就会发现该种颗粒形成很多的聚集结构，这些聚集体粒径大概都在微米级别左右。同时我们一直以为这些聚集的颗粒之间是弱作用（比如色散力、范德华力或者静电力等），因此这些弱作用通过强力的搅拌、剪切或者超声处理是可以把这些颗粒分散开的，但根据业界多年的经验，这些聚集体很多时候并不好处理，尤其是很多陶瓷纳米颗粒，一旦形成聚集态结构，表面作用将会非常强，很难将其完全分散。而更为致命的是这些聚集体结构可能对陶瓷的加工和性能产生较大影响，因此我们很有必要对这些聚集体结构进行了解和控制。因此对于很多陶瓷粉料来说，微晶大小和聚集体尺寸是同一个材料的两种不同属性，这两个属性对于陶瓷材料都很重要，从测试分析来看，电镜能很好地给出陶瓷晶体的微晶大小和形态，而激光粒度仪则能更好地给出团聚体大小和统计性分布，两种技术本身并不矛盾，只有充分地用好不同的分析工具，才能对陶瓷粉料的特性进行更好的掌控。Bettersize2600 激光粒度分布仪