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激光粒度仪作为高精度颗粒分析工具,其应用领域覆盖工业生产和科研的多个核心场景,具体应用范围如下:
一、材料科学与工业制造
粉末冶金与陶瓷:用于金属粉末(钛粉、铁粉)和陶瓷原料(氧化铝、碳化硅)的粒度控制,优化3D打印或压制成型工艺的成品强度及致密性。
纳米材料:检测纳米颗粒(二氧化硅、碳纳米管)的团聚状态,通过Span值评估分布均匀性以稳定复合材料性能。
涂料与化工:分析钛白粉、碳酸钙等填料的粒径(0.1-50μm),优化涂层光泽度;监测乳液(如PVC颗粒)分布,防止分层结块。
二、环境与公共领域
大气监测:分析PM2.5、PM10等气溶胶的粒径分布,追踪污染源及健康影响,需搭配空气采样器实时检测。
水质检测:测定河流、湖泊中的悬浮物(泥沙、微塑料)粒度,评估污染程度,需过滤后采用湿法测量。
三、医药与食品行业
药品质量控制:监测药物颗粒的均匀性,确保制剂稳定性和生物利用度。
食品加工:分析乳制品、调味料等粉体物料的粒度,优化口感和加工效率。
四、建筑与新能源
水泥生产:通过粒度预测水泥颗粒的28天强度,指导生产工艺优化。
锂电池材料:控制正负极材料的粒径分布,提升电池能量密度及循环寿命。
五、前沿科技领域
3D打印:精准调控金属或陶瓷粉末的粒度,保障打印件的机械性能和表面精度。
催化剂研发:优化催化剂颗粒的活性与反应效率,提升能源转化效果。
以上领域通过激光衍射、静态光散射等技术实现亚纳米至微米级的全范围测量,兼具高效性和高重复性。
激光粒度仪的分类体系可从测试原理、分散系统及功能应用三个维度进行系统划分,具体如下:
一、按测试原理分类
动态光散射(DLS)
通过检测颗粒布朗运动引起的散射光波动,反推纳米颗粒的粒径分布,适用于1nm-3μm的悬浮液体系。
静态光散射(SLS)/激光衍射法
利用颗粒对激光的衍射角度与粒径的反比关系,测量范围覆盖0.1-3000μm,适用于干湿法分散的粉末或悬浮液。
光透沉降法
基于颗粒在液体中的沉降速度差异分析粒径,适合大颗粒(如水泥、陶瓷原料)的检测,但测量耗时较长。
二、按分散系统分类
湿法激光粒度仪
将样品分散于液体中,通过超声波辅助破碎团聚体,适用于易团聚或需润湿的颗粒(如粘土、药物)。
干法激光粒度仪
直接测量干燥粉体的散射信号,避免液体干扰,适用于静电或疏水性材料(如塑料粉末、石墨)。
干湿两用型
集成干湿法模块,可灵活切换测试模式,适应多场景需求。
专用型仪器
喷雾型:实时监测雾化颗粒(如喷雾干燥工艺);
在线型:用于工业流程中颗粒特性的连续监测与控制。
三、按功能应用分类
基础型
仅提供粒度分布数据,成本较低,适用于常规质检场景。
多参数型
扩展检测颗粒形状、浓度等参数,满足材料研发需求(如催化剂优化)。
纳米型
专为纳米颗粒(如碳纳米管、纳米药物)设计,搭配动态光散射技术实现高精度测量。
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