연구자들은 무거운 칼슘 분말을 한 번 분류한 후 레이저 입자 크기 분석기를 사용하여 입자 크기를 테스트합니다. 놀랍게도 미세 입자 크기가 변하고 D100 값이 증가했습니다. 두 번째 분류 후 D100 값이 다시 증가하여 더 많은 혼란이 발생했습니다.
처음에는 다른 분말이 칼슘 분말과 섞였을 것이라는 의심이 있었습니다. 그러나 이 가능성을 배제한 후에도 문제는 지속되었습니다. 따라서 이런 일이 발생하는 이유를 이해하기 위해 분류 프로세스와 탐지 방법에 집중해 보겠습니다.
을 제외한 오염: 분류 및 탐지에 집중
다른 파우더와 섞일 가능성은 낮으므로 분류 과정과 검출 방법을 살펴보겠습니다. 명확성을 제공하기 위한 간단한 분석이 있습니다.
분쇄 장비 및 분류기 기능
그만큼 연삭 장비 분말 입자를 상향 기류를 통해 분류기로 불어넣습니다. 이 분류기 또는 기류 분류기는 기계적 원심력을 사용하여 기류에서 분말 입자를 가속합니다. 더 큰 입자는 바깥쪽으로 던져져 철벽에 부딪히고 운동 에너지를 잃어 다시 아래로 떨어집니다. 한편, 더 작은 입자는 기류의 중앙에 남아 집진기 또는 기타 후속 처리 단계로 운반됩니다.
레이저 입자 크기 분석기
레이저 입자 크기 분석기는 희석된 분말 입자를 수용액에 넣어 입자 크기를 테스트합니다. 분석기는 특정 파장의 단일 또는 이중 광원을 사용하여 간섭 또는 회절을 유도합니다. 다음과 같은 모델에 의존합니다. 미에 또는 프라운호퍼 입자와 빛의 상호작용을 시뮬레이션합니다. 그런 다음 볼륨 직경에 대한 통계 데이터를 계산합니다.
MIE 모델: 주로 나노미터 수준의 입자 크기에 사용됩니다.
프라운호퍼 모델(F-모델): 더 큰 입자 크기에 더 적합합니다.
이러한 모델의 원리는 복잡하지만, 각 모델은 분석을 위해 다양한 입자 크기 범위에 맞게 맞춤화되었습니다.
D100이 계속 증가하는 이유는?
분말이 여러 분류를 거치면 D100 값(재료의 100%가 더 작은 입자 크기)이 분류할 때마다 증가할 수 있습니다. 이는 종종 다음과 같은 이유 때문입니다.
- 입자 재분배: 각 분류 후, 더 미세한 입자가 제거되어 더 큰 비율의 거친 입자가 남을 수 있습니다. 그 결과 입자 크기 분포가 전반적으로 바뀌어 D100 값이 증가합니다.
- 분류기 효율성: 분류기의 효율성은 특히 입자 크기 분포가 넓은 분말을 처리할 때 달라질 수 있습니다. 일관되지 않은 분류로 인해 더 미세한 입자가 시스템에 다시 유입되어 입자 크기 결과가 변경될 수 있습니다.
- 측정 방법 변동성: 레이저 입도 분석기의 방법, 특히 MIE 및 Fraunhofer 모델은 입자의 특성과 검출에 사용되는 파장에 따라 측정 결과에 차이가 생길 수 있습니다.
레이저 입자 크기 분석에서 D97, D98 및 D100의 역할
입자 크기 분석 분야에서는 주로 다음에 중점을 둡니다. 디97 또는 디98 값은 최상단 절단 입자 크기를 나타냅니다. 연구자들은 거의 논의하지 않지만 디100. 그러나 Malvern, Bexter 또는 기타 기기의 레이저 입자 크기 분석기의 테스트 결과를 자세히 살펴보면 다음과 같은 사실을 알 수 있습니다. 디97 그리고 디100 값은 상당히 다를 수 있습니다. 이 차이는 종종 0.02%에서 0.04% 범위에 있으며, 입자 크기 측정에 관련된 복잡성을 강조합니다.
가치 이해
그만큼 디100 값은 샘플의 100%가 더 작은 입자 크기를 나타냅니다. 이 값은 중요한 것처럼 보일 수 있지만 종종 디97 그리고 디98 측정은 최고 차단 지점에 초점을 맞춥니다. D97과 D100 값 사이의 불일치는 반드시 측정 프로세스의 오류 때문이 아니라 간접적 성격 레이저 입자 크기 분석.
레이저 입자 크기 분석기: 간접 감지 방법
Malvern 또는 Bexter와 같은 레이저 입자 크기 분석기는 다음을 사용합니다. 간섭 또는 회절 분말 입자의 크기를 추정하는 모델입니다. 이러한 분석기는 다음과 같은 특정 수학적 모델을 적용합니다. 미에 또는 프라운호퍼 모델은 분말 입자와 빛이 상호 작용할 때 생성되는 간섭파를 기반으로 부피 직경을 계산합니다.
하지만 이 과정은 간접적인—모델은 직접 측정보다는 통계적 계산에 의존합니다. 그 결과, 특히 과격한 수단 입자 크기 범위, 예를 들어 가장 작은(0%) 및 가장 큰(100%) 입자 크기. 이러한 통계적 특성은 분석에서 특정 큰 입자를 통계적으로 제외할 수 있음을 의미하며, 이러한 입자는 빛 파장에 비해 너무 드물거나 너무 클 수 있습니다.
대형 및 소형 입자의 통계적 부정확성
레이저 입자 크기 분석기의 정확도는 종종 다음과 같은 사항에 의해 제한됩니다. 통계적 임계값 모델에 의해 설정됩니다. 작은 숫자 매우 미세한 입자의 경우 통계적 샘플링 제한으로 인해 간과될 수 있습니다. 반대로, 더 거친 입자의 수가 증가함에 따라 샘플 풀에 들어가 관찰된 입자 크기 분포에 기여합니다. 이로 인해 디100 이러한 통계적 임계값은 분석기의 재현성 및 검출 한계와 본질적으로 연결되어 있어 값에 영향을 미칩니다.
결론
레이저 입자 크기 분석기는 간접 측정 방법을 통해 귀중한 통계적 데이터를 제공합니다. 특정 입자 크기 범위 내에서 재현성을 제공하며 생산 및 적용 프로세스를 안내하는 데 매우 유용합니다. 분말은 광범위한 입자 크기로 구성되며 이러한 입자를 분석하려면 미세 및 거친 극단을 모두 이해해야 합니다. 전자 현미경과 같은 직접 측정 방법은 입자 크기 관찰에 대한 보다 정확하고 시각적인 접근 방식을 제공하지만 종종 자원 집약적입니다.
중질 칼슘 분말의 다중 분류와 D100의 변화의 이유를 이해하려면 분류 프로세스와 검출 방법의 한계를 모두 고려해야 합니다. 다중 분류 주기와 분류기의 동작, 레이저 입자 크기 분석기에서 사용하는 모델은 모두 관찰된 입자 크기 분포의 변화에 영향을 미칩니다. 분류 프로세스를 최적화하고 일관된 검출 방법을 보장함으로써 D100 값을 증가시키는 문제를 줄일 수 있습니다.