Исследователи проверяют размер частиц с помощью лазерного анализатора размера частиц после одной классификации тяжелого кальциевого порошка. Удивительно, но размер мелких частиц изменился, а значение D100 увеличилось. После второй классификации значение D100 снова увеличилось, что привело к дальнейшей путанице.
Первоначально возникло подозрение, что другие порошки могли смешиваться с кальциевым порошком. Однако после исключения этой возможности проблема осталась. Итак, давайте сосредоточимся на процессе классификации и методах обнаружения, чтобы понять, почему это происходит.
Исключая Загрязнение: Фокус на классификации и обнаружении
Маловероятно, что он смешается с другими порошками, поэтому давайте рассмотрим процесс классификации и методы обнаружения. Вот простой анализ для ясности.
Дробильное оборудование и функция классификатора
The шлифовальное оборудование вдувает частицы порошка в классификатор восходящим потоком воздуха. Этот классификатор, или классификатор воздушного потока, использует механическую центробежную силу для ускорения частиц порошка в воздушном потоке. Более крупные частицы выбрасываются наружу, ударяясь о железную стенку и теряя кинетическую энергию, что заставляет их падать обратно вниз. Между тем, более мелкие частицы остаются в центре воздушного потока и переносятся в пылеуловитель или другие последующие этапы обработки.
Лазерный анализатор размера частиц
Лазерный анализатор размера частиц проверяет размеры частиц, помещая частицы порошка разбавленной фазы в водный раствор. Анализатор использует одиночные или двойные источники света определенных длин волн для индуцирования интерференции или дифракции. Он опирается на такие модели, как МИЕ или Фраунгофер для моделирования взаимодействия света с частицами. Затем он вычисляет статистические данные по диаметру объема.
Модель MIE: В основном используется для частиц нанометрового размера.
Модель Фраунгофера (F-модель): Лучше подходит для частиц большего размера.
Принцип, лежащий в основе этих моделей, сложен, но каждая модель адаптирована для различных диапазонов размеров частиц для нашего анализа.
Почему D100 продолжает расти?
Когда порошок проходит несколько классификаций, это может привести к увеличению значения D100 (размер частиц, при котором 100% материала меньше) с каждой классификацией. Это часто происходит по следующим причинам:
- Перераспределение частиц: После каждой классификации более мелкие частицы могут быть удалены, оставляя большую долю более крупных частиц. Результатом является общий сдвиг в распределении размеров частиц, что приводит к увеличению значения D100.
- Эффективность классификатора: Эффективность классификатора может варьироваться, особенно при работе с порошками с широким распределением размеров частиц. Непоследовательная классификация может привести к повторному попаданию более мелких частиц в систему, что приведет к изменению результатов определения размера частиц.
- Изменчивость метода измерения: Методы лазерного анализатора размера частиц, в частности модели MIE и Фраунгофера, могут вносить расхождения в измерения в зависимости от природы частиц и длины волны, используемой для обнаружения.
Роль D97, D98 и D100 в лазерном анализе размера частиц
В области анализа размера частиц основное внимание уделяется Д97 или Д98 значения, которые представляют собой верхние размеры частиц. В то время как исследователи редко обсуждают Д100. Однако, если вы внимательно изучите результаты испытаний лазерных анализаторов размера частиц — будь то Malvern, Bexter или другие приборы — вы заметите, что Д97 и Д100 Значения могут значительно различаться. Эта разница, часто в диапазоне от 0,02% до 0,04%, подчеркивает сложности, связанные с измерением размера частиц.
Понимание ценности
The Д100 значение представляет собой размер частиц, при котором 100% образца меньше. Хотя это значение может показаться важным, оно часто затмевается Д97 и Д98 измерения, которые фокусируются на верхней точке отсечки. Расхождение между значениями D97 и D100 не обязательно связано с ошибками в процессе измерения, а скорее с косвенный характер лазерного анализа размера частиц.
Лазерный анализатор размера частиц: метод косвенного обнаружения
Лазерные анализаторы размера частиц, такие как Malvern или Bexter, используют вмешательство или дифракция Модели для оценки размера частиц порошка. Эти анализаторы применяют определенные математические модели, такие как МИЕ или Фраунгофер модель для расчета диаметра объема на основе интерференционных волн, возникающих при взаимодействии света с частицами порошка.
Однако этот процесс косвенный—модели опираются на статистические расчеты, а не на прямые измерения. В результате могут возникнуть неточности, особенно в крайности диапазона размеров частиц, таких как наименьшие (0%) и наибольшие (100%) размеры частиц. Этот статистический характер означает, что анализ может статистически исключить определенные крупные частицы, которые могут быть слишком редкими или слишком большими по отношению к длине волны света.
Статистические неточности в крупных и мелких частицах
Точность лазерных анализаторов размера частиц часто ограничивается статистические пороги установленные моделями. Когда есть небольшое число очень мелких частиц, они могут быть упущены из виду из-за ограничений статистической выборки. И наоборот, по мере увеличения количества более крупных частиц они попадают в пул проб и вносят вклад в наблюдаемое распределение размеров частиц. Это приводит к Д100 значения, на которые влияют эти статистические пороговые значения, которые неразрывно связаны с воспроизводимостью анализатора и пределами обнаружения.
Заключение
Лазерные анализаторы размера частиц предоставляют ценные статистические данные посредством косвенного метода измерения. Они обеспечивают воспроизводимость в определенных диапазонах размеров частиц и очень полезны для управления процессами производства и применения. Порошок состоит из широкого диапазона размеров частиц, и анализ этих частиц требует понимания как мелких, так и крупных пределов. Методы прямого измерения, такие как электронная микроскопия, предлагают более точный, визуальный подход к наблюдению за размером частиц, но часто более ресурсоемки.
Понимание причин множественных классификаций тяжелого кальциевого порошка и изменений в D100 включает рассмотрение как процесса классификации, так и ограничений методов обнаружения. Многочисленные циклы классификации и поведение классификатора, а также модели, используемые лазерным анализатором размера частиц, играют роль в наблюдаемых изменениях в распределении размеров частиц. Оптимизируя процесс классификации и обеспечивая согласованные методы обнаружения, можно уменьшить проблему увеличения значений D100.