اندازه ذرات چگونه سنجیده می‌شود؟

پراش لیزری چگونه اندازه ذره را می‌سنجد؟

پرتوی لیزر از نمونه‌ای می‌گذرد که ذرات آن به‌طور یکنواخت پراکنده شده‌اند. ذرات درشت‌تر عمدتاً نور را در زاویه‌های کوچک و رو به جلو و ذرات ریزتر در زاویه‌های بازتر پراکنده می‌کنند. آشکارسازها الگوی زاویه‌ای نور پراکنده‌شده از کل نمونه را ثبت می‌کنند؛ سپس نرم‌افزار با مدل نوری مناسب، مانند Mie یا Fraunhofer، این الگو را به توزیع اندازه تبدیل می‌کند. بنابراین نتیجه از الگوی نوری جمعی محاسبه می‌شود، نه از تصویر تک‌ذرات.

کاربرد اندازه‌گیری اندازه ذرات در صنایع مختلف

خواندن D50, D10, D90

توزیع اندازه بر پاشش، جریان پودر و کیفیت لایهٔ نهایی اثر می‌گذارد

رنگ پودری از رزین، رنگدانه، پرکننده و افزودنی‌ها ساخته می‌شود. پس از اختلاط و اکستروژن، ماده سرد و خرد می‌شود؛ آسیاب و سرند، توزیع اندازهٔ نهایی را شکل می‌دهند. کنترل این توزیع کمک می‌کند اختلاف بین بچ‌ها زودتر دیده شود و تنظیمات آسیاب یا سرند بر پایهٔ داده انجام گیرد.

از آسیاب تا قطعهٔ پوشش‌خورده

اثر کسرهای خیلی ریز و خیلی درشت

هدف این نیست که پودر همیشه ریزتر شود؛ محدودهٔ مناسب باید برای فرمول، روش پاشش و سطح مورد انتظار تعریف شود. اندازهٔ ذره در کنار شکل، رطوبت، بار الکتریکی و شرایط پخت معنا پیدا می‌کند. برای نمونه‌های رنگ پودری، یادداشت کاربردی Bettersize نشان می‌دهد دو نمونه از یک خانواده می‌توانند منحنی‌های متفاوتی داشته باشند؛ داده‌های آن یادداشت با مدل ۲۶۰۰۰ Bettersizer به دست آمده‌اند، نه ST.

روال ساده کنترل کیفیت

معرفی فنی همراه با نمونهٔ واقعی | آزمون تکرارپذیری از بروشور سازنده

مشخصات کاربردی

این دستگاه برای کنترل صنعتی اندازه ذرات طراحی شده و در پیکربندی معرفی‌شده با پراکنش تر کار می‌کند. بازهٔ اندازهٔ اعلامی ۰٫۱ تا ۱۰۰۰ میکرومتر است؛ سامانهٔ نوری دوعدسی DLOS، هم‌ترازی خودکار و اجرای روش‌های استاندارد (SOP) از قابلیت‌های اعلام‌شده‌اند. سازنده زمان معمول اندازه‌گیری را کمتر از ۱۰ ثانیه ذکر می‌کند. مدل‌های محاسبه شامل Mie و Fraunhofer هستند.

تفسیر درست

این بازه و زمان، مشخصات اعلامی سازنده‌اند؛ نتیجهٔ واقعی به نمونه، پراکنش، غلظت و روش آزمون بستگی دارد. دستگاه اندازهٔ معادل کروی و توزیع حجمی گزارش می‌کند، نه تصویر مستقیم شکل ذرات.

نمونه نتایج تکراری: اکسید آلومینیوم

در جدول زیر شش تکرار گزارش‌شده برای اکسید آلومینیوم دیده می‌شود. D05 تا D95 صدک‌های توزیع حجمی‌اند؛ RSD میزان پراکندگی نسبی بین تکرارها را نشان می‌دهد. مقدار RSD برای D50 برابر ۰٫۶۶٪ است؛ یعنی این شاخص در همان آزمون سازنده تغییر کمی داشته است. این نتیجه را نباید تضمین عملکرد برای همهٔ نمونه‌ها دانست.

Bettersizer ST • دادهٔ بازچینش‌شده از بروشور رسمی • واحد: µm

نمودار کنترل استانداردها

بروشور ST نمونه منحنی‌های اندازه‌گیری استانداردهای مرجع را برای حدود ۰٫۴، ۵، ۱۵ و ۵۰ میکرومتر نشان می‌دهد. جای قله‌ها با اندازهٔ مرجع متناظر است؛ نمودار، آزمون مرجع است و نه نتیجهٔ رنگ پودری.