激光衍射粒度分析

北检院检测中心  |  完成测试:次  |  2026-03-04  

本检测详细介绍了激光衍射粒度分析技术,涵盖其核心检测项目、广泛的检测范围、标准化的检测方法以及关键的仪器设备构成。文章以结构化方式呈现,旨在为读者提供关于该技术原理、应用及实施要点的全面理解。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

粒度分布:测量样品中不同粒径颗粒的百分含量,得到体积或数量加权分布曲线。

D10值:累积分布达到10%时所对应的粒径,代表样品中小颗粒端的临界尺寸。

D50值(中位径):累积分布达到50%时所对应的粒径,是表征样品平均粒径的关键指标。

D90值:累积分布达到90%时所对应的粒径,代表样品中大颗粒端的临界尺寸。

比表面积:基于粒度分布数据计算得到的单位质量颗粒的总表面积。

跨度:用于描述粒度分布的宽度,计算公式通常为(D90 - D10) / D50。

均匀性系数:评价颗粒体系粒度分布均匀程度的参数。

特定粒径百分含量:测量小于或大于某一指定粒径的颗粒体积百分比。

模态粒径:在频率分布曲线中,出现峰值最高点所对应的粒径。

分布模型拟合:将测量数据与罗辛-拉姆勒、对数正态等数学模型进行拟合,以简化描述。

检测范围

制药与辅料:分析原料药、微晶纤维素、乳糖等粉体的粒度,影响溶解性和压片性能。

陶瓷与粉末冶金:检测氧化铝、碳化硅、金属粉末的粒度,关乎烧结密度和产品强度。

涂料与油墨:测定颜料、填料颗粒大小,直接影响遮盖力、着色力及体系稳定性。

水泥与建筑材料:监控水泥、矿粉、石英砂的粒度分布,对水化速度和最终强度至关重要。

食品工业:用于面粉、可可粉、调味料等的粒度控制,影响口感与加工特性。

化妆品:分析防晒剂(如二氧化钛)、粉底等原料的粒径,关联肤感与功效。

环境监测:测量大气粉尘、河流沉积物等样品的粒度,用于污染评估与溯源。

能源材料:检测锂电池正负极材料、催化剂等的粒度,影响电化学性能。

化工产品:包括树脂颗粒、催化剂、洗涤剂助剂等,粒度影响反应活性和使用性能。

生物技术与农业:应用于细胞悬液、花粉、农药可湿性粉剂的粒度分析。

检测方法

干法分散测量:样品通过文丘里管或振动进样器,在压缩空气流中分散后直接测量,适用于干燥、流动性好的粉末。

湿法分散测量:将样品加入合适的分散剂中,通过搅拌、超声和循环使其充分分散后测量,适用于大多数粉体和浆料。

米氏散射理论计算:基于颗粒的复折射率,通过严格的米氏散射模型反演粒度分布,适用于小粒径及已知光学参数样品。

夫琅禾费衍射近似计算:一种简化模型,假设颗粒远大于光波长且不透明,计算速度快,适用于大多数工业应用。

偏振强度差分散射技术:利用不同偏振状态的散射光信息,提高对亚微米及纳米颗粒的分辨能力。

反向傅里叶光学系统:将探测器置于激光光源同侧,特别适合测量高浓度或大颗粒样品。

标准操作规程建立:确定固定的样品制备、分散、测量和清洗步骤,确保结果的重现性。

光学参数设置:根据样品特性准确输入颗粒与分散介质的折射率与吸光度值。

背景与光学校正:测量纯分散介质的散射信号作为背景扣除,并进行仪器光学对齐校准。

结果验证与重复性测试:通过多次测量同一样品,计算相对标准偏差以评估方法的精密度。

检测仪器设备

激光光源:通常采用波长稳定的He-Ne激光器(632.8 nm)或固态激光器,提供单色相干光。

样品分散单元(湿法):包括样品池、磁力搅拌器或机械搅拌器、超声波探头及循环泵系统。

干法进样系统:主要由文丘里管、振动进样漏斗、压缩空气源及压力调节装置构成。

傅里叶透镜组:核心光学部件,用于将不同角度的散射光会聚到对应的探测器环上。

多元探测器阵列:由一系列同心半环状或扇形硅光电二极管组成,用于同步接收不同角度的散射光信号。

侧向/后向散射探测器:补充探测大角度散射光,增强对亚微米颗粒的检测灵敏度。

自动对焦系统:确保激光束在测量过程中始终精确聚焦于样品池中心,提高信号质量。

高性能计算机与软件:用于控制仪器运行、采集数据、基于散射模型反演计算粒度分布并生成报告。

折射率数据库:内置常见材料的光学参数(折射率实部与虚部),供用户调用和选择。

标准校验样品:已知精确粒径的球形标准物质(如聚苯乙烯乳胶),用于定期验证仪器的准确性与重复性。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

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