常见的粒度测试方法

目前常用的是激光法、动态光散射法和显微图像法。

激光法

操作简便，测试速度快，测试范围大，重复性和准确性好，可实现在线测量和干法测量。但是分辨率较低，受分布模型影响较大，仪器造价较高。根据激光照射到颗粒后，颗粒能使激光产生衍射或散射的现象来测试粒度分布的。由激光器的发生的激光，经扩束后成为一束直径为10mm左右的平行光。在没有颗粒的情况下该平行光通过富氏透镜后汇聚到后焦平面上。当通过适当的方式将一定量的颗粒均匀地放置到平行光束中时，平行光将发生散现象。一部分光将与光轴成一定角度向外传播。

动态光散射法

测试速度快，重复性好，操作简便。但测试宽分布的纳米材料误差较大。当颗粒小到一定的程度时，颗粒在液体中受布朗运动的影响，呈一种随机的运动状态，其运动距离与运动速度与颗粒的大小有关。通过相关技术来识别这些颗粒的运动状态，就可以得到粒度分布了。主要用来测量纳米材料的粒度分布。

显微图像法

包括显微镜、CCD摄像头(或数码像机)、图形采集卡、计算机等部分组成。它的基本工作原理是将显微镜放大后的颗粒图像通过CCD摄像头和图形采集卡传输到计算机中，由计算机对这些图像进行边缘识别等处理，计算出每个颗粒的投影面积，根据等效投影面积原理得出每个颗粒的粒径，再统计出所设定的粒径区间的颗粒的数量，就可以得到粒度分布了。由于这种方法单次所测到的颗粒个数较少，对同一个样品可以通过更换视场的方法进行多次测量来提高测试结果的真实性。除了进行粒度测试之外，显微图像法还常用来观察和测试颗粒的形貌。

动态图像法

操作简便、拍摄与分析速度快、重复性和准确性好，可测量大颗粒，可进行圆形度、长径比等形貌分析。但是不能分析细颗粒(如<2μm),仪器成本高。

静态图像法

成本较低、图像清晰、可进行圆形度、长径比等形貌分析。但是操作复杂，分析速度慢，无法分析细颗粒(如<2μm)。

电镜法

分辨率高，可测试纳米颗粒和超细颗粒的粒度和形貌。但代表性差、仪器价格昂贵。

光阻法

测试速度快，可测液体或气体中低浓度颗粒数，分辨率高，样品用量少。但是进样系统比较复杂，不适用纳米的样品。

电阻法

操作简便，可测颗粒数，等效概念明确，速度快，准确性好。但是不适合测量超细样品和宽分布样品。

沉降法

操作简便，仪器可以连续运行，价格较低。但是测试时间较长，操作复杂。测试过程是首先将一定量的样品与液体在500ml或1000l的量筒里配制成悬浮液，充分搅拌均匀后取出一定量(如20ml)作为样品的总重量，然后根据Stokes定律计算好每种颗粒沉降时间，在固定的时刻分别放出相同量的悬浮液，来代表该时刻对应的粒径。将每个时刻得到的悬浮液烘干、称重后就可以计算出粒度分布了。此法目前在磨料和河流泥沙等行业还有应用。

筛分法

简单、直观、设备造价低,常用于大于38μm(400目)的品。但是不能用于超细样品，结果受人为因素和筛孔变形影响较大。

比表面积法

颗粒群的粒径可用比表面积来间接表示。比表面积是单位质量颗粒的表面积之和，通过测量颗粒的比表面积Sw，再将其换算成具有相同比表面积值的均匀球形颗粒的直径，这种测量粒径的方法称为比表面积法，所得粒径称为比表面积径。

超声波法

可对高浓度浆料直接现场测量，无需稀释样品。但是分辨率较低，结果受环境因素影响较大。它可以直接测试固液比达到60%的高浓度浆料。超声法原理测试样品的颗粒分布，是采用声波发生器发出一定频率和强度的超声波在样品中传播，由于不同大小粒径对声波的吸收、散射作用不同，导致声波衰减程度不同。根据颗粒大小和声波衰减之间的函数关系，得到颗粒的粒度。

刮板法

把样品刮到一个平板的表面上，观察粗糙度，以此来评价样品的粒度是否合格。此法是涂料行业采用的一种方法，是一个定性的粒度测试方法。

透气法

也叫弗氏法。先将样品装到一个金属管里并压实，将这个金属管安装到一个气路里形成一个闭环气路。当气路中的气体流动时，气体将从颗粒的缝隙中穿过。如果样品较粗，颗粒之间的缝隙就大，气体流边所受的阻碍就小;样品较细，颗粒之间的缝隙就小，气体流动所受的阻碍就大。透气法就是根据这样一个原理来测试粒度的。这种方法只能得到一个平均粒度值，不能测量粒度分布。这种方法主要用在磁性材料行业。