实验四 粉体粒度分布的测定(筛析法)
筛分粒径分布实验报告范文.doc
筛分粒径分布实验报告范文篇一：筛分分析-实验指导书粒度分布通常是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。
它可用粒度分布表格、粒度分布图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。
颗粒的粒度、粒度分布及形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。
例如．水泥的凝结时间、强度与其细度有关；陶瓷原料和坯釉料的粒度及粒度分布影响着许多工艺性能和理化性能；磨料的粒度及粒度分布决定其质量等级等。
为了掌握生产线的工作情况和产品是否合格，在生产过程中必须按时取样并对产品进行粒度分布的检验，粉碎和分级也需要测量粒度。
粒度测定方法有多种，常用的有筛析法、沉降法、激光法、小孔通过法、吸附法等。
本实验用筛析法测粉体粒度分布。
筛析法是最简单的也是用得最早和应用最厂泛的粒度测定方法、利用筛析方法不仅可以测定粒度分布，而且通过绘制累积粒度特性曲线，还可得到累积产率50%时的平均粒度。
一、实验目的意义本实验的目的：①了解筛析法测物体粒度分布的原理和方法；②根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线。
二、实验原理筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质量百分数表示的粒度分布。
筛析法适用约20μm~100㎜之间的粒度分布测量。
如采用电成形筛(微孔筛)，其筛孔尺寸可小至5μm，甚至更小。
筛孔的大小习惯上用“目”表示，其含义是每英寸(2.54cm)长度上筛孔的数目。
也有用l㎝长度上的孔数或1㎝筛面上的孔数表示的，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。
筛分法常使用标准套筛，标准筛的筛制按国际标准化组织(ISO)推荐的筛孔为1㎜的筛子作为基筛，也可采用泰勒筛，筛孔尺寸为0.074mm（200目）作为基筛。
筛析法有干法与湿法两种，测定粒度分布时，一般用干法筛分；湿法可避免很细的颗粒附着在筛孔上面堵塞筛孔。
若试样含水较多，特别是颗粒较细的物料，若允许与水混合，颗粒凝聚性较强时最好使用湿法。
此外，湿法不受物料温度和大气湿度的影响，还可以改善操作条件，精度比干法筛分高。
粉体粒度分布的测定
实验六粉体粒度分布的测定粒度分布的测量在实际应用中非常重要，在工农业生产和科学研究中的固体原料和制品，很多都是以粉体的形态存在的，粒度分布对这些产品的质量和性能起着重要的作用。
例如催化剂的粒度对催化效果有着重要影响；水泥的粒度影响凝结时间及最终的强度；各种矿物填料的粒度影响制品的质量与性能；涂料的粒度影响涂饰效果和表面光泽；药物的粒度影响口感、吸收率和疗效等等。
因此在粉体加工与应用的领域中，有效控制与测量粉体的粒度分布，对提高产品质量，降低能源消耗，控制环境污染，保护人类的健康具有重要意义。
粒度测试的仪器和方法很多，激光法是用途最广泛的一种方法。
它具有测试速度快、操作方便、重复性好、测试范围宽等优点。
是现代粒度测量的主要方法之一。
BT-9300H 型激光粒度分布仪是基于激光散射原理测量粒度分布的一种新型粒度仪。
该系统包括主机（粒度仪）、样品制备装置（循环分散器、超声波分散器）、电脑系统（电脑、打印机、备件、软件）和使用手册等。
通过样品制备装置将样品输送到主机的测量区域，激光照射到样品后将产生光散射信号，光电接收器阵列将光散射信号转换成电信号，这些电信号通过USB 或RS232 方式传输到电脑中，用专门的粒度测试软件依据mie 散射理论对散射信号进行处理，就可以得到该样品的粒度分布结果。
一、BT－9300H激光粒度分布仪的粒度测试原理BT-9300H型激光粒度仪是采用米氏散射原理对粒度分布进行测量的。
当一束平行的单色光照射到颗粒上时，在傅式透镜的焦平面上将形成颗粒的散射光谱，这种散射光谱不随颗粒的运动而改变，通过米氏散射理论分析这些散射光谱就可以得出颗粒的粒度分布。
假设颗粒为球形且粒径相同，则散射光能按艾理圆分布,即在透镜的焦平面形成一系列同心圆光环,光环的直径与产生散射的颗粒粒径相关，粒径越小，散射角越大，圆环直径就越大；粒径越大,散射角就越小，圆环的直径也就越小。
图1即为BT-9300H型激光粒度仪原理图:图1 BT-9300H型激光粒度仪原理图二、仪器的基本指标与性能(1)测试范围：0.1μm-340μm.(2)进样方式：微量样品池式和循环泵式，本实验采用微量样品池式。
粉体粒度及其分布测定
粉体粒度及其分布测定一．实验目的1．掌握粉体粒度测试的原理及方法；2．了解影响粉体粒度测试结果的主要因素，掌握测试样品制备的步骤和注意要点；3．学会对粉体粒度测试结果数据处理及分析。
二．实验原理图1：微纳激光粒度分析仪工作原理框图粉体粒度及其分布是粉体的重要性能之一，对材料的制备工艺、结构、性能均产生重要的影响，凡采用粉体原料来制备材料者，必须对粉体粒度及其分布进行测定。
粉体粒度的测试方法有许多种：筛分法、显微镜法、沉降法和激光法等。
激光粒度测试是利用颗粒对激光产生衍射和散射的现象来测量颗粒群的粒度分布的，其基本原理为：激光经过透镜组扩束成具有一定直径的平行光，照射到测量样品池中的颗粒悬浮液时，产生衍射，经傅氏（傅立叶）透镜的聚焦作用，在透镜的焦平面上形成一中心圆斑和围绕圆斑的一系列同心圆环，圆环的直径随衍射角的大小即随颗粒的直径而变化，粒径越小，衍射角越大，圆环直径亦大；在透镜的后焦平面位置设有一多元光电探测器，能将颗粒群衍射的光通量接收下来，光--电转换信号再经模数转换，送至计算机处理，根据夫朗和费衍射原理关于任意角度下衍射光强度与颗粒直径的公式，进行复杂的计算，并运用最小二乘法原理处理数据，最后得到颗粒群的粒度分布。
激光粒度测试法具有适应广、速度快、操作方便、重复性好的优点，测量范围为：0.1—几百微米。
但当粒径与所用光的波长相当时，夫朗和费衍射理论的运用有较大误差，需应用米氏理论来修正。
三．仪器设备济南微纳颗粒技术有限公司Winner2000Z智能型激光粒度分析仪、微型计算机、打印机。
四．实验步骤4.1测试前的准备工作1.开启激光粒度分析仪，预热10～15分钟。
启动计算机，并运行相对应的软件。
2.清洗循环系统。
首先，进入控制系统的人工模式，不选择自动进水点击排水，把与被测样品相匹配的分散介质加入样品桶，待管路及样品窗中都充满介质后，再点击排水，关闭排水。
其次，按下冲洗，洗完后，自动排出。
粉体粒度分布的测定
筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准 筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质 量分数表示的粒度分布。
❖ BT-9300S激光粒度分布仪的工作原理 激光粒度分布仪是基于激光（波长0.6328um）散射原 理测量粒度分布的一种仪器。 BT-9300S激光粒度分布仪的工作原理：从He-Ne激光 器发出的激光束经扩束镜后会聚在针孔，针孔将滤掉 所有的高阶散射光，只让空间低频的激光通过。然 后，激光束成为发散的光束，该光束遇到傅立叶透镜 后被聚焦。
点？ ❖ 球磨时间和研磨球级配分别会对粉体的粒度分布产
生怎样的影响？
❖ 浓度适宜后，单击“测量-测试”菜单进行粒度分 布测试。测试结束后打印结果。
❖ 测试结束后对激光粒度仪进行清洗。再重复上述 步骤测量第二种试样的粒度分布。
五、实验结果处理
1. 筛析法
❖ 实验误差＝（试样质量-筛析总质量）÷试样质量×100％
❖ 根据实验结果记录，得出下表中所需数据，并在坐标纸上 绘制累积分布曲线
❖ 停止循环，向容器中加入样品和适量分散剂，然 后打开超声波，样品进行3-5分钟的分散与均化处 理。分散结束后按“循环”按钮启动循环，将分 散后的悬浮液连续输送到激光粒度仪的测量区域 中。
❖ 启动测试程序进行“浓度”测试，BT-9300S激光 粒度仪的最佳浓度范围为20-40之间。若浓度过高 或过低则要重新进行调节。
无机非金属材料实验
粉体粒度分布的测定
周丽敏
❖ 实验目的 ❖ 实验原理 ❖ 实验药品及仪器设备 ❖ 实验步骤 ❖ 实验结果处理 ❖ 思考题
一、实验目的
了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法 根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线 掌握用激光粒度分布仪测定粉体粒度分布的基
粉体粒度分布实验
实验一粉体粒度分布测试实验
一、实验目的
1、了解粒度分布的定义
2、熟悉粒度分布的测定方法
3、能够针对不同粉体材料，确定相应的测试方法
4、会操作BT9300-H型激光粒度分布仪进行粒度分布测试
二、实验原理
BT-9300型激光粒度仪是采用米氏散射原理对粒度分布进行测量的。
当一束平行的单色光照射到颗粒上时，在傅式透镜的焦平面上将形成颗粒的散射光谱，这种散射光谱不随颗粒的运动而改变，通过米氏散射理论分析这些散射光谱就可以得出颗粒的粒度分布。
假设颗粒为球形且粒径相同，则散射光能按艾理圆分布,即在透镜的焦平面形成一系列同心圆光环,光环的直径与产生散射的颗粒粒径相关，粒径越小，散射角越大，圆环直径就越大；粒径越大,散射角就越小，圆环的直径也就越小。
图1即为BT-9300H型激光粒度仪原理图:
图1 BT-9300H型激光粒度仪原理图
三、实验装置和仪器设备（从以下四方面叙述）
1.实验设备
2.实验物料
3.实验仪器
4.其它
四、实验步骤（简述具体实验步骤）
五、数据分析和实验结果讨论
六、实验建设建议。
粉尘粒径分布测定实验
粉尘粒径分布测定实验一、原理：除尘系统所处理的粉尘均具有一定的粒度分布。
粉尘的分散度不同，对人体健康危害的影响程度和适用的除尘机理就不同。
对粉尘的粒径分布进行测定可以为除尘器的设计、选用及除尘机理的研究提供基本的数据。
粉尘粒径分布的测定方法包括有巴柯离心分级测定法，液体重力沉降法（移液管法）和惯性冲击法等。
本装置系统为液体重力沉降法（移液管法）。
液体重力沉降法（移液管法）是根据不同大小的粒子在重力作用下，在液体中的沉降速度各不相同这一原理进行的。
粒子在液体介质中作等速自然沉降时所具有的速度称为沉降速度，而沉降速度是沉降高度与沉降时间的比值。
通过对混合均匀的颗粒物悬浮液在不同沉降时间、不同沉降高度上取出一定量的液体，称量出其所含有的粉体质量，便可通过斯托克斯公式及沉降速度、时间和高度的关系求出。
二、系统构成：系统主要包括液体重力沉降瓶、称量瓶、采用透明有机玻璃制作恒温水浴等。
(图)三、技术参数：1、环境温度：5℃～40℃、2、可在0~100μm自由选择分为3段(≤40μm、≤30μm、≤20μm)。
3、装置尺寸：1000×500×1200四、实验装置的组成和规：1、沉降瓶3只；2、移液管1只；3、带三通活塞的10mL容器3只；4、称量瓶5只；5、注射器大小各1只；6、乳胶皮管3根。
7、透明有机玻璃制作恒温水浴1套、8、控制温度系统1套、9、防水面板及不锈钢实验台架1套五、辅助设备（由用户自备）：烘箱、分析天平、干燥器等。
移液管法测定粉尘粒径分布一、实验目的：掌握液体重力沉降法（移液管法）测定粉尘粒径分布的方法。
二、实验原理：液体重力沉降法是根据不同大小的粒子在重力作用下，在液体中的沉降速度各不相同这一原理而得到的。
粒子在液体（或气体）介质中作等速自然沉降时所具有的速度，称为沉降速度，其大小可以用斯托克斯公式表示：υt＝（ρp－ρL）gd2p18μ（2-10-1）式中：υt——粒子的沉降速度，cm/s；μ——液体的动力黏度，g/（cm·s）ρp——粒子的真密度，g/m3；ρL——液体的真密度，g/m3；g——重力加速度，cm/s2；d p——粒子的直径，cm。
粒度分析方法-筛析法(2011)
辽河录井
3、偏度（SK1）： 、偏度（ 偏度是用来表示频率曲线对称性的参数， 偏度是用来表示频率曲线对称性的参数， 实质上反映粒度分布的不对称程度的。 实质上反映粒度分布的不对称程度的。
辽河石油勘探局
辽河录井
频率曲线按其对称形态特征可分为三类：
辽河石油勘探局
辽河录井
（1）正态： ）正态： 峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少， 峰两侧粗细粒径的百分比含量互相对应地减少， 形成以峰为对称轴的对称曲线。此时中值、 形成以峰为对称轴的对称曲线。此时中值、平均粒 径和众数三者为同一数值，说明沉积物分选好。 径和众数三者为同一数值，说明沉积物分选好。 SK1=0 （2）正偏态： ）正偏态： 曲线形态不对称，峰偏向粗粒度一侧， 曲线形态不对称，峰偏向粗粒度一侧，细粒一 侧有一低的尾部，说明沉积物以粗组分为主， 侧有一低的尾部，说明沉积物以粗组分为主，分选 性变差 。SK1＞0 （3）负偏态： ）负偏态： 曲线形态不对称，峰偏向细粒度一侧， 曲线形态不对称，峰偏向细粒度一侧，粗粒一 侧有一低的尾部，说明沉积物以细组分为主， 侧有一低的尾部，说明沉积物以细组分为主，分选 辽河石油勘探局 性变差。 性变差。SK1＜0。 。
辽河石油勘探局
辽河录井
（2）平均粒径（Mz）： ）平均粒径（
φ16、φ50和φ84分别代表累积曲线上百分含量为 分别代表累积曲线上百分含量为16%、 、 50%、84%三处的粒径（φ值）。 三处的粒径（ 值 、 三处的粒径 平均粒径和中值的意义： 平均粒径和中值的意义： 代表粒度分布的集中趋势， 代表粒度分布的集中趋势 ， 即碎屑物质的粒度一般 是趋向于围绕着一个平均的数值分布， 是趋向于围绕着一个平均的数值分布，这个数值就是平 均粒径或中值或众数。 均粒径或中值或众数。 在实际意义上，它反映了搬运介质的平均动能。 在实际意义上，它反映了搬运介质的平均动能。
粉末粒度分布的测量
工程材料实验教学中心
Rise-2006 激光粒度分析仪光路设计图
Rise-2006 激光粒度分析仪采用全量程米氏散射理论，充 分考虑到被测颗粒和分散介质的折射率等光学性质设计的 测量装置，能够准确测量出颗粒群的粒度分布，光路设计 如上图。
整理课件
工程材料实验教学中心
Rise-2006 激光粒度分析仪采用无约束拟合反演 算法，这种方法是测试前对颗粒群不做任何假设， 通过光强直接计算出颗粒群的粒度分布。该法的 前提是合理的探测器设计和粒度分级，否则，使 用无约束拟合反演可能会产生不稳定的解或者无 解。Rise-2006 激光粒度分析仪采用最优的三维 非均匀性交叉探测器阵列，从而能够准确测量颗 粒粒度分布。
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工程材料实验教学中心
超声时间：触摸式按键连续调节，设置时间数字显示，可 根据需要设置超声时间。 超声强度：采用100W大功率超声器，能够充分分散易团聚 颗粒。 搅拌混合系统：搅拌速度触摸式按键连续调节，设置速度 数字显示，可根据需要（如颗粒大小和分散介质等）连续 调节至所需速度，既保证被测样品充分混合，又可避免因 搅拌速度过快产生气泡造成的测试误差。
整理课件
整理课件
工程材料实验教学中心
4. 点进入测试按钮，使测试软件进入基准测量状态，系 统自动记录10次基准的测量平均结果。刷新完10次后，按 下下步按钮，系统进入动态测试状态； 5. 关闭循环泵和搅拌，抬起搅拌面板，将适量样品（根 据遮光比控制加入样品的量）放入样品池中，如有必要可 加入相应的分散剂； 6. 启动超声，并根据被测样品的分散难易程度选择适当 的超声时间（一般为1-10分钟）；
材料基础教学实验中心
粉末粒度分布的测量
一、实验目的 1．了解激光粒度分析仪测定粉末粒度的基本原理； 2．掌握粉末粒度分布的测量及分析方法。
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实验四粉体粒度分布的测定（筛析法）
一、目的意义
1、了解筛析法测粉体粒度分布的原理和方法。
2、根据筛分析数据绘制粒度累积分布曲线和频率分布曲线。
二、实验原理
粒度分布通常是指某一粒径或某一粒径范围的颗粒在整个粉体中占多大的比例。
它可用简单的表格、绘图和函数形式表示颗粒群粒径的分布状态。
颗粒的粒度、粒度分布及形状能显著影响粉末及其产品的性质和用途。
例如，水泥的凝结时间、强度与其细度有关，陶瓷原料和坯釉料的粒度及粒度分布影响着许多工艺性能和理化性能，磨料的粒度及粒度分布决定其质量等级等。
为了掌握生产线的工作情况和产品是否合格，在生产过程中必须按时取样并对产品进行粒度分布的检验，粉碎和分级也需要测量粒度。
粒度测定方法有多种，常用的有筛分法、沉降法、激光法、小孔通过法、吸附法等。
本实验用筛分法和沉积天平法测粉体粒度分布。
筛分法是最简单的也是用得最早和应用最广泛的粒度测定方法，利用筛分方法不仅可以测定粒度分布，而且通过绘制累积粒度特性曲线，还可得到累积产率50％时的平均粒度。
本实验用筛分法测粉体粒度分布。
1、测试方法概述
筛析法是让粉体试样通过一系列不同筛孔的标准筛，将其分离成若干个粒级，分别称重，求得以质量百分数表示的粒度分布。
筛析法适用约100mm至20μm之间的粒度分布测量。
如采用电成形筛（微孔筛），其筛孔尺寸可小至5μm，甚至更小。
筛孔的大小习惯上用“目”表示，其含义是每英寸（25.4mm）长度上筛孔的数目，也有用1cm长度上的孔数或1cm2筛面上的孔数表示的，还有的直接用筛孔的尺寸来表示。
筛分法常使用标准套筛，泰勒标准筛制：泰勒筛制的分度是以200目筛孔尺寸0.074mm为基准，乘或除以主模数方根（1.141）的n次方（n ＝1，2，3……），就得到较200粗或细的筛孔尺寸，如果数2的四次方根（1.1892）的n次方去乘或除0.074mm，就可以得到分度更细的一系列的筛孔尺寸。
目数，就是孔数，就是每平方英寸上的孔数目。
目数越大，孔径越小。
一般来说，目数×孔径（微米数）＝15000。
筛析法有干法与湿法两种，测定粒度分布时，一般用干法筛分，若试样含水较多，颗粒凝聚性较强时则应当用湿法筛分（精度比干法筛分高），特别是颗粒较细的物料，若允许与水混合时，最好使用湿法。
因为湿法可避免很细的颗粒附着在筛孔上面堵塞筛孔。
另外，湿法可不受物料温度和大气湿度的影响，湿法还可以改善操作条件。
所以，湿法与千法均己被列为国家标准方法并列作用，作为测定水泥及生料的细度。
筛析法除了常用的手筛、机械筛分、湿法筛分外，还用空气喷射筛分、声筛法、淘筛法
和自组筛等，其筛析结果往往采用频率分布和累积分布来表示颗粒的粒度分布。
频率分布表示各个粒径相对应的颗粒百分含量（微分型）；累积分布表示小于（或大于）某粒径的颗粒占全部颗粒的百分含量与该粒径的关系（积分型）。
用表格或图形来直观表示颗粒粒径的频率分布和累积分布。
筛析法使用的设备简单，操作方便，但筛分结果受颗粒形状的影响较大，粒度分布的粒级较粗，测试下限超过38μm时，筛分时间长，也容易堵塞。
2、设备仪器工作原理；
干筛法：置于筛中一定重量的粉料试样，借助于机械振动或手工拍打使细粉通过筛网，直至筛分完全后，根据筛余物重量和试样重量求出粉料试料的筛余量。
湿筛法：置于筛中一定重量的粉料试样，经适宜的分散水流（可带有一定的水压）冲洗一定时间后，筛分完全。
根据筛余物重量和试样重量求出粉料试样的筛余量。
三、仪器和试剂
标准筛一套，振筛机一台，托盘天平一架，搪瓷盘2个，脸盆一只，烘箱。
四、实验步骤
1、干筛法
（1）试样制备：用圆锥四分法缩分取样，将试样放入烘箱中烘干至恒重，准确称取100克（松装密度大于1.5克/厘米3的取100克）。
（2）套筛按孔径由大至小顺序叠好，最下层为筛底、200目、180目、120目、80目、40目、最上层为20目（或筛底、180目、140目、100目、80目、60目、20目的次序，可任意搭配，只要目数从大到小叠好即可），安装在振筛机上，将称好的试样倒入最上层筛子，加上筛盖。
（3）开动振筛机，震动10分钟，然后依次将每层筛子取下，用手筛分，若l分钟所得筛下物料量小于筛上物料的1％，则认为已达筛分终点，否则要继续手筛至终点。
附：如没有振筛机，可用手均匀摇振筛子，每分钟拍打150次，每打25次将筛子转l/8圈，使试样分散在筛布口，拍打约10分钟，直至筛分终点（终点时拍打l分钟后筛下物小于筛上物料的1％）。
（4）小心取出试样，分别称量各筛上和底盘中的试样质量，并记录于表中。
（5）检查各层筛面质量总和与原试样质量之误差，误差不应超过2%，此时可把所损失的质量加在最细粒级中，若误差超过2%时实验重新进行。
2、湿筛法
（1）试样制备：用圆锥四分法缩分取样，将试样放入烘箱中烘干至恒重，准确称取5克。
（2）将试样放入烧杯中，加水搅拌成泥浆（如果难分散粉料，还需加入适量的分散剂）。
（3）将上述泥浆倒入200目的筛上，然后逐只在盛有清水的脸盆中淘洗或用水冲洗，筛上的残留物用水冲洗分别洗到玻璃皿中，放在烘箱内烘干至恒重，称量（准确至0.1克）。
（4）若直接用泥浆进行测定，则先称50克或100克泥浆放在烘箱内烘干、称重，测定此泥浆含水量后，再计算称取相当于100克干粉重的泥浆，按上述步骤测定筛余率或各号筛上的筛余量。
3、数据记录
试样名称试样质量筛分时间
（1）数据处理：
根据实验结果记录，在坐标纸上绘制筛上累积分布曲线，筛下累积分布曲线R，频率分布曲线（粒度△d 尽量减小，通常可取△d＝0. 5毫米），粉体的均匀度，平均径（中位径及最大几率径）。
（2）结果分析
一个筛子的各个筛孔可以看作是一系列的量轨，当颗粒处于筛孔上，有的颗粒可以通过而有的通不过。
颗粒位于一筛孔处的概率有下列因素决定：粉末颗粒大小分布；筛面上颗粒的数量；颗粒的物理性质（如表面积）；摇动筛子的方法；筛子表面的几何形状（如开口面形/总面积）。
当颗粒位于筛孔上是否能通过则决定于颗粒的尺寸和颗粒在筛面上的角度。
筛分所测得的颗粒大小分布还决定于下列因素：筛分的持续时间：筛孔的偏差；筛子的磨损；观。