Polvere ultrafine (noto anche come polvere ultrafine) di solito si riferisce alla polvere con un dimensione delle particelle inferiore a 1250 mesh (10μm). È suddiviso in polvere micron, polvere submicronica e nanopolvere. Quando la materia solida viene frantumata su scala micrometrica o addirittura nanometrica, le sue proprietà fisiche e chimico Le proprietà cambieranno in modo significativo. Questo rende la polvere ultrafine un tema caldo nella ricerca scientifica e nelle applicazioni industriali. Polvere ultrafine Svolge un ruolo chiave nelle industrie moderne. Trova ampia applicazione in elettronica, industria leggera, chimica, esercito, medicina tradizionale, agricoltura e alimentazione. Queste polveri guidano il progresso industriale e tecnologico. Un'analisi accurata della caratterizzazione delle polveri ultrafini, come dimensioni delle particelle, forma, distribuzione e proprietà superficiali, è essenziale. Influisce direttamente sull'efficienza di R&S e sull'ottimizzazione dei processi. La padronanza dei metodi di caratterizzazione delle polveri ultrafini garantisce un solido supporto tecnico sia per la ricerca che per la produzione.
Principali metodi di caratterizzazione
Attualmente, la caratterizzazione delle polveri ultrafini comprende l'analisi delle dimensioni delle particelle, la determinazione dell'area superficiale specifica, la caratterizzazione della composizione chimica e della struttura fisica e la caratterizzazione degli agglomerati.
Analisi dinamica
La granulometria si riferisce alla dimensione del materiale dopo una dispersione fine. I principali metodi utilizzabili per l'analisi granulometrica di polveri ultrafini sono: il metodo della diffrazione laser, il metodo della sedimentazione, il metodo della resistenza e il metodo della microscopia elettronica, nonché il metodo della larghezza di linea della diffrazione a raggi X.
Misurazione della superficie specifica
Nella preparazione di materiali finemente dispersi, man mano che le dimensioni delle particelle si riducono, si formano sempre più superfici di particelle. Ciò causa un'enorme variazione dell'energia superficiale e il concetto di area superficiale specifica viene utilizzato per correlare l'area superficiale delle particelle con la dimensione delle particelle. Ovvero: area superficiale specifica del volume = area superficiale totale delle particelle/volume totale delle particelle. area superficiale specifica della massa = area superficiale totale delle particelle/massa totale delle particelle. Nelle applicazioni pratiche, l'area superficiale specifica delle polveri può essere misurata con il metodo dell'adsorbimento, del calore a immersione e del metodo della permeazione. Il metodo da adottare dipende dai requisiti di misurazione e dalle condizioni, come i materiali e le apparecchiature.
Caratterizzazione della composizione chimica e della struttura fisica
I metodi di analisi chimica classici sono accurati, ma sono limitati dalla presenza di materiali in polvere con una buona stabilità chimica. Al contrario, l'analisi strumentale presenta vantaggi unici. I vantaggi dei microscopi elettronici a scansione sono l'ampia profondità di campo, le immagini tridimensionali e l'elevato ingrandimento. Inoltre, la preparazione del campione è semplice e il danno elettronico al campione è minimo. La composizione superficiale del campione può essere rilevata direttamente e la composizione chimica della microarea può essere analizzata. La diffrazione policristallina a raggi X facilita l'analisi di fase. Risolve i limiti dei metodi di spettroscopia chimica e atomica. Questi metodi tradizionali rilevano gli elementi ma non le loro fasi. La diffrazione a raggi X rivela le fasi effettivamente presenti nel campione.
Caratterizzazione dell'agglomerato
Le proprietà degli agglomerati possono essere suddivise in dimensione, forma, distribuzione e contenuto. Porosità, dimensione dei pori e distribuzione degli agglomerati. Densità, microstruttura interna e resistenza degli agglomerati. Proprietà di legame tra particelle primarie all'interno degli agglomerati, ecc. I metodi comunemente utilizzati per la caratterizzazione degli agglomerati sono l'osservazione tradizionale della microstruttura, il metodo della pressione-densità dell'embrione e il metodo dell'intrusione di mercurio, ecc. Inoltre, esistono tecnologie emergenti come il metodo della risonanza magnetica nucleare a basso campo.
Conclusione
Le caratteristiche di polveri ultrafini determinano in larga misura le loro prestazioni in vari campi. Pertanto, è essenziale una caratterizzazione accurata della dimensione delle particelle, dell'area superficiale specifica, della composizione chimica, della struttura fisica e dello stato di agglomerazione. I diversi metodi presentano vantaggi e limiti. La scelta del metodo di caratterizzazione corretto richiede una valutazione approfondita delle proprietà della polvere, dei requisiti applicativi e delle condizioni di prova. In futuro, con il progresso scientifico e tecnologico, l'accuratezza, la velocità e il livello di automazione dei metodi di caratterizzazione continueranno a migliorare. Ciò fornirà un supporto tecnico più affidabile per la ricerca e l'applicazione delle polveri ultrafini. Inoltre, promuoverà ulteriormente lo sviluppo e l'innovazione nei settori correlati.