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“千磨萬擊還堅勁,，任爾東西南北風?！辈粌H堅韌頑強的竹子擔得起如此贊美,，高強度高硬度的磨料也具有相似的性質。磨料在工業(yè)上應用非常廣泛,，如制造手機和電腦屏幕,、集成電路硅片、手機和照相機鏡頭,、砂輪,、砂紙等等。

磨料粒度

粒度是影響磨料性能的主要參數(shù)之一,。根據(jù)不同的應用,，磨料的粒徑從0.1μm到2mm不等。傳統(tǒng)的磨料粒度表征方法是用特定目數(shù)的篩網(wǎng)進行篩分,，單位是“目”,。然而隨著磨料向超細化、多樣化方向發(fā)展,，篩分已經(jīng)無法滿足磨料精密的粒度表征需要,，因此測量范圍更廣泛的激光衍射法已經(jīng)成為磨料粒度測試的主要手段。

磨料粒形

顆粒形貌是磨料的另一個重要的性能參數(shù),。表面棱角突出且銳利,、球形度較低的磨料顆粒有更強的切削作用；表面棱角平滑,、球形度較高的顆粒則拋光作用顯著。圖1是某磨料的掃描電鏡圖像,，圖中這些顆粒的邊緣銳利,，球形度較低，主要用于砂輪,、砂紙等切削場合,。

圖1. 某磨料的掃描電鏡圖像

同步表征磨料的粒度及粒形

激光粒度儀只能測粒度不能測形貌，電鏡只能定性看形貌不能測粒度,，且價格很貴,，有沒有既能測粒度又能測粒形的手段呢？丹東百特儀器有限公司最新推出的激光衍射+顯微圖像二合一的粒度粒形分析系統(tǒng)——Bettersize3000 Plus,，創(chuàng)新性地將兩種表征方式集成在同一套設備中,，成功地實現(xiàn)了“既能測粒度,，又能測粒形”的功能。

圖2. Bettersize3000 Plus 粒度+粒形二合一系統(tǒng)

對細,、中,、粗三種磨料的粒度粒形分析

使用Bettersize3000 Plus對細、中,、粗三種磨料進行粒度及粒形分析,，它們的粒度典型值如下表所示。

表1. 不同規(guī)格的磨料粒度典型值

與此同時,，使用Bettersize3000 Plus拍攝粗,、中、細磨料顆粒的圖像,，并對它們進行粒形的數(shù)字化分析,，得出它們的圓形度、長徑比,、縱橫比等粒形參數(shù),。Bettersize3000 plus能為每一個顆粒都給出對應的形貌信息，使用戶可以直觀的看出各種磨料之間的形狀差異,。

表2. 細,、中、粗磨料顆粒的關鍵形狀參數(shù)

那么,，Bettersize3000 Plus的粒度測試分辨力怎樣呢,，能不能有效地區(qū)分粗、中,、細等不同粒度的磨料呢,？我們把粗、中,、細樣品各自測一遍,，再將它們按一定比例混合起來測一遍，結果如圖3所示,，證實Bettersize3000 Plus具備很高的分辨力,，能準確測出不同規(guī)格磨料的粒度。

圖3. 細,、中,、粗、混合磨料的粒度分布比較

Bettersize3000plus的絕招：不僅分辨力高,，還能準確測D100

磨料磨具行業(yè)很關注粉體的最大顆粒（D100）的控制,。因為對于拋光磨料而言，異常大顆粒的存在會導致工件報廢,。但是由于最大顆粒很少,，且衍射信號很弱,，普通激光粒度儀無法測到，激光粒度儀國際標準ISO13320甚至干脆規(guī)定“本標準不允許使用D100值”,。

圖4. 不同測量方法的粒度分布結果比較

如何用Bettersize3000 Plus測試D100,？我們找到一個磨料樣品，用一個國外知名品牌的激光粒度儀檢測它的粒度,，得到的粒度范圍為1-40μm,。之后我們使用Bettersize3000 Plus對這個樣品進行粒度測量，得到的粒度范圍除1-40μm外,，在120μm附近還發(fā)現(xiàn)了一個過粗顆粒峰,。為了進一步確認異常大顆粒的存在，我們把Bettersize3000 Plus拍攝的最大的顆粒圖像顯示如圖5,。眼見為實,，證明這個細磨料中確實存在極少量大顆粒（D100=124.1μm），且Bettersize3000 Plus能準確地測出磨料中的最大顆粒D100,。

圖5. 異常大顆粒圖像

結論

Bettersize3000 Plus激光衍射+顯微圖像二合一粒度粒形分析系統(tǒng),，既能測粒度，又能測粒形,，還能準確測出困擾磨料行業(yè)的最大顆粒D100,，是磨料質量控制的新的可靠保障。