Poudre ultrafine (également connue sous le nom de poudre ultrafine) fait généralement référence à une poudre avec une la taille des particules inférieure à 1 250 mesh (10 μm). Elle est subdivisée en poudre micronique, poudre submicronique et nanopoudre. Lorsque la matière solide est broyée à l'échelle du micron, voire du nanomètre, ses propriétés physiques et chimique Les propriétés des poudres ultrafines évolueront considérablement. Cela fait d'elles un sujet d'actualité dans la recherche scientifique et les applications industrielles. Poudre ultrafine Les poudres ultrafines jouent un rôle essentiel dans les industries modernes. Elles sont largement utilisées dans l'électronique, l'industrie légère, la chimie, l'armée, la médecine traditionnelle, l'agriculture et l'agroalimentaire. Ces poudres stimulent le progrès industriel et technologique. Une analyse précise de la caractérisation des poudres ultrafines, notamment de la granulométrie, de la forme, de la distribution et des propriétés de surface, est essentielle. Elle influence directement l'efficacité de la R&D et l'optimisation des procédés. La maîtrise des méthodes de caractérisation des poudres ultrafines garantit un soutien technique solide, tant pour la recherche que pour la production.
Principales méthodes de caractérisation
Actuellement, la caractérisation des poudres ultrafines comprend l’analyse de la granulométrie, la détermination de la surface spécifique, la caractérisation de la composition chimique et de la structure physique, ainsi que la caractérisation des agglomérats.
Analyse dynamique
La granulométrie désigne la taille du matériau après dispersion fine. Les principales méthodes d'analyse granulométrique des poudres ultrafines sont : la méthode de diffusion par diffraction laser, la méthode de sédimentation, la méthode de résistance, la méthode de microscopie électronique et la méthode de largeur de raie de diffraction des rayons X.
Mesure de la surface spécifique
Lors de la préparation de matériaux finement dispersés, la taille des particules diminue, entraînant la formation de surfaces de particules de plus en plus grandes. Cela entraîne une variation importante de l'énergie de surface, et le concept de surface spécifique permet de relier la surface des particules à leur taille. Autrement dit, surface spécifique volumique = surface totale des particules / volume total des particules. Surface spécifique massique = surface totale des particules / masse totale des particules. En pratique, la surface spécifique des poudres peut être mesurée par adsorption, par immersion thermique et par perméation. La méthode à adopter dépend des exigences de mesure et des conditions, telles que les matériaux et l'équipement.
Caractérisation de la composition chimique et de la structure physique
Les méthodes d'analyse chimique classiques sont précises, mais limitées par la bonne stabilité chimique des matériaux pulvérulents. En revanche, l'analyse instrumentale présente des avantages uniques. Les microscopes électroniques à balayage offrent une grande profondeur de champ, des images tridimensionnelles et un fort grossissement. De plus, la préparation des échantillons est simple et les dommages électroniques sont faibles. La composition de surface de l'échantillon peut être détectée directement et la composition chimique de la microzone peut être analysée. La diffraction polycristalline des rayons X facilite l'analyse des phases. Elle résout les limites des méthodes chimiques et de spectroscopie atomique. Ces méthodes traditionnelles détectent les éléments, mais pas leurs phases. La diffraction des rayons X révèle les phases réelles présentes dans l'échantillon.
Caractérisation des agglomérats
Les propriétés des agglomérats peuvent être divisées en plusieurs catégories : taille, forme, distribution et contenu, porosité, taille des pores et distribution, densité, microstructure interne et résistance, propriétés de liaison entre les particules primaires au sein des agglomérats, etc. Les méthodes couramment utilisées pour caractériser les agglomérats sont l'observation traditionnelle de la microstructure, la méthode de densité-pression embryonnaire et la méthode d'intrusion de mercure. De plus, des technologies émergentes, telles que la résonance magnétique nucléaire à faible champ, apparaissent.
Conclusion
Les caractéristiques de poudres ultrafines Les caractéristiques des poudres ultrafines déterminent en grande partie leurs performances dans divers domaines. Par conséquent, une caractérisation précise de la granulométrie, de la surface spécifique, de la composition chimique, de la structure physique et de l'état d'agglomération est essentielle. Chaque méthode présente ses avantages et ses limites. Le choix de la méthode de caractérisation appropriée nécessite une prise en compte approfondie des propriétés de la poudre, des exigences de l'application et des conditions d'essai. À l'avenir, grâce aux progrès scientifiques et technologiques, la précision, la rapidité et le niveau d'automatisation des méthodes de caractérisation continueront de s'améliorer. Cela fournira un support technique plus fiable pour la recherche et l'application des poudres ultrafines, et favorisera également le développement et l'innovation des industries concernées.