激光衍射法是一种广泛用于数百纳米至几毫米大小材料的粒度测量技术。 其成功应用的主要原因如下:

  • 较宽的动态范围-从亚微米至毫米粒度范围。
  • 快速测量-一分钟内得出结果。
  • 重复性-每次测量可对大量颗粒进行采样。
  • 即时反馈-监控颗粒分散过程。
  • 样品处理量高-每天可进行数百次测量。
  • 无需校准-使用标准参照材料进行轻松验证。
  • 技术成熟 - 纳入ISO13320 (2009)标准。

原理

激光衍射法通过测量激光束穿过被分散的颗粒样品时散射光角度的不同对粒度分布进行测定。 大颗粒以小角度对激光进行散射,而小颗粒则以大角度散射光线,如下图所示。 之后,对角度散射光强数据进行分析,使用米氏光散射理论,对形成散射图样的颗粒粒度进行计算。 最后,粒度按等体积球直径进行报告。

光学特性

激光衍射采用米氏光散射理论计算粒度分布,假设为等体积球模型。

米氏理论要求了解待测样品的光学特性(折射指数与虚部吸收率)以及分散剂的折射指数。 通常,分散剂的光学特性可以相对较容易地从发布的数据中找到,而且,许多现代化仪器还配有包含了常见分散剂的内置数据库。 对于光学特性未知的样品而言,用户可对其进行测量,也可采用迭代方式进行预估,该方式以样品的模型化数据及收集的实际数据之间的拟合优度为基础。

简化的方法则是使用夫朗和费近似法,该方法无需了解样品的光学特性。 可提供大颗粒的准确结果。 然而,当样品中的颗粒小于50µm 或颗粒相对透明的情况下,需谨慎使用该方法。

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技术类型
激光衍射
分散类型
干法测量
喷雾
湿法
粒度范围 0.01µm - 3500µm 0.1µm - 2000µm 0.1µm - 2500µm