ผงอัลตราไฟน์ (เรียกอีกอย่างว่าผงละเอียดพิเศษ) โดยทั่วไปหมายถึงผงที่มี ขนาดอนุภาค ต่ำกว่า 1250 เมช (10μm) แบ่งย่อยเป็น ผงไมครอนผงขนาดเล็กกว่าไมครอนและผงระดับนาโน เมื่อสสารแข็งถูกบดให้ละเอียดถึงระดับไมครอนหรือแม้แต่ระดับนาโนเมตร สมบัติทางกายภาพและ เคมี คุณสมบัติจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างมาก ซึ่งทำให้ผงละเอียดพิเศษกลายเป็นหัวข้อร้อนแรงในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรม ผงอัลตราไฟน์ มีบทบาทสำคัญในอุตสาหกรรมสมัยใหม่ โดยถูกนำไปใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ อุตสาหกรรมเบา สารเคมี การทหาร ยาแผนโบราณ เกษตรกรรม และอาหาร ผงเหล่านี้ขับเคลื่อนความก้าวหน้าทางอุตสาหกรรมและเทคโนโลยี การวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของผงละเอียดอย่างแม่นยำ เช่น ขนาดอนุภาค รูปร่าง การกระจาย และคุณสมบัติของพื้นผิว ถือเป็นสิ่งสำคัญ การวิเคราะห์ลักษณะเฉพาะของผงละเอียดอย่างแม่นยำนั้นส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการวิจัยและพัฒนาและการเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการ การเชี่ยวชาญวิธีการกำหนดลักษณะเฉพาะของผงละเอียดช่วยให้มั่นใจได้ว่าจะได้รับการสนับสนุนทางเทคนิคที่แข็งแกร่งสำหรับทั้งการวิจัยและการผลิต
วิธีการกำหนดลักษณะหลัก
ปัจจุบัน การกำหนดลักษณะของผงละเอียดพิเศษได้แก่ การวิเคราะห์ขนาดอนุภาค การกำหนดพื้นที่ผิวจำเพาะ การกำหนดลักษณะองค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างทางกายภาพ และการกำหนดลักษณะของกลุ่มวัตถุที่รวมตัวกัน
การวิเคราะห์พลวัต
ขนาดอนุภาคหมายถึงขนาดของวัสดุหลังจากการกระจายตัวแบบละเอียด วิธีการหลักที่สามารถใช้วิเคราะห์ขนาดอนุภาคของผงละเอียดมากได้ ได้แก่ วิธีการกระเจิงแบบเลเซอร์ วิธีการตกตะกอน วิธีการต้านทานและวิธีการกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน ตลอดจนวิธีการกระจายตัวแบบเส้นเอ็กซ์เรย์
การวัดพื้นที่ผิวเฉพาะ
ในการเตรียมวัสดุที่กระจายตัวละเอียด เมื่อขนาดของอนุภาคเล็กลงและเล็กลง พื้นผิวของอนุภาคก็จะยิ่งก่อตัวมากขึ้นเรื่อยๆ สิ่งนี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมากในพลังงานพื้นผิว และแนวคิดของพื้นที่ผิวจำเพาะถูกใช้เพื่อเชื่อมโยงพื้นที่ผิวของอนุภาคกับขนาดของอนุภาค นั่นคือ พื้นที่ผิวจำเพาะของปริมาตร = พื้นที่ผิวของอนุภาคทั้งหมด/ปริมาตรของอนุภาคทั้งหมด พื้นที่ผิวจำเพาะของมวล = พื้นที่ผิวของอนุภาคทั้งหมด/มวลของอนุภาคทั้งหมด ในการใช้งานจริง พื้นที่ผิวจำเพาะของผงสามารถวัดได้โดยใช้วิธีการดูดซับ วิธีการแช่ด้วยความร้อน และวิธีการซึมผ่าน วิธีการใดที่จะใช้ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดและเงื่อนไขในการวัด เช่น วัสดุและอุปกรณ์
การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีและโครงสร้างทางกายภาพ
วิธีการวิเคราะห์ทางเคมีแบบคลาสสิกมีความแม่นยำ แต่ถูกจำกัดด้วยวัสดุผงที่มีเสถียรภาพทางเคมีที่ดี ในทางตรงกันข้าม การวิเคราะห์ด้วยเครื่องมือแสดงให้เห็นข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร ข้อได้เปรียบของกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราดคือระยะชัดลึกที่กว้าง ภาพสามมิติ และกำลังขยายสูง นอกจากนี้ การเตรียมตัวอย่างยังทำได้ง่าย และความเสียหายทางอิเล็กทรอนิกส์ที่เกิดกับตัวอย่างก็น้อย สามารถตรวจจับองค์ประกอบพื้นผิวของตัวอย่างได้โดยตรง และสามารถวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีของพื้นที่ไมโครได้ การเลี้ยวเบนของผลึกโพลีคริสตัลไลน์ของรังสีเอกซ์ช่วยวิเคราะห์เฟส ช่วยแก้ข้อจำกัดของวิธีการสเปกโตรสโคปีทางเคมีและอะตอม วิธีดั้งเดิมเหล่านี้ตรวจจับองค์ประกอบแต่ไม่สามารถตรวจจับเฟสขององค์ประกอบเหล่านั้น การเลี้ยวเบนของรังสีเอกซ์จะเผยให้เห็นเฟสจริงที่มีอยู่ในตัวอย่าง
การกำหนดลักษณะของกลุ่มก้อน
สมบัติของก้อนรวมสามารถแบ่งออกได้เป็น ขนาด รูปร่าง การกระจาย และปริมาณของก้อนรวม ความพรุน ขนาดรูพรุน และการกระจายของก้อนรวม ความหนาแน่น โครงสร้างจุลภาคภายใน และความแข็งแรงของก้อนรวม คุณสมบัติการยึดเกาะระหว่างอนุภาคหลักภายในก้อนรวม เป็นต้น วิธีการที่ใช้กันทั่วไปสำหรับการกำหนดลักษณะของก้อนรวม ได้แก่ การสังเกตโครงสร้างจุลภาคแบบดั้งเดิม วิธีความหนาแน่น-ความดันของตัวอ่อน และวิธีการแทรกซึมของปรอท เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีใหม่ ๆ เช่น วิธีการเรโซแนนซ์แม่เหล็กนิวเคลียร์สนามต่ำ
บทสรุป
ลักษณะพิเศษของ ผงละเอียดมาก เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพการทำงานในสาขาต่างๆ เป็นอย่างมาก ดังนั้น การกำหนดลักษณะเฉพาะของขนาดอนุภาค พื้นที่ผิวเฉพาะ องค์ประกอบทางเคมี โครงสร้างทางกายภาพ และสถานะการรวมตัวจึงมีความจำเป็น วิธีการต่างๆ มีข้อดีและข้อจำกัดของตัวเอง การเลือกวิธีการกำหนดลักษณะเฉพาะที่ถูกต้องต้องพิจารณาคุณสมบัติของผง ข้อกำหนดการใช้งาน และเงื่อนไขการทดสอบอย่างครอบคลุม ในอนาคต ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ความแม่นยำ ความเร็ว และระดับอัตโนมัติของวิธีการกำหนดลักษณะเฉพาะจะปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง ซึ่งจะให้การสนับสนุนทางเทคนิคที่เชื่อถือได้มากขึ้นสำหรับการวิจัยและการใช้งานผงละเอียดพิเศษ นอกจากนี้ยังจะส่งเสริมการพัฒนาและนวัตกรรมของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องต่อไปอีกด้วย