颗粒级配测定的核心指标包括:粒径分布曲线特征值(D10、D50、D90)、不均匀系数(Cu)、曲率系数(Cc)、有效粒径(D10)等关键参数。其中D50表征中位粒径反映整体分布趋势,D10/D90比值体现粒径离散程度。对于特殊材料需增加特征参数分析:建筑骨料需测定细度模数;土壤样品需计算分选系数;金属粉末需评估球形度指数。
质量控制项目包含:样品代表性验证(通过四分法缩分)、测试重复性误差(平行样偏差≤5%)、仪器校准状态确认(标准物质验证)。对于纳米级材料需增加比表面积测定(BET法),超细粉末需同步进行振实密度测试。
本测定方法适用于粒径范围0.1μm-100mm的各类固体颗粒体系:
建筑材料:水泥、砂石骨料、粉煤灰、矿渣微粉
工业原料:金属粉末、陶瓷粉体、高分子颗粒
地质样品:土壤沉积物、矿物粉末、岩石碎屑
化工产品:催化剂载体、颜料填料、药品原料
环境介质:大气颗粒物、水处理滤料、工业粉尘
特殊样品需预处理:团聚颗粒需超声分散(频率40kHz±5%),含湿样品需干燥处理(105℃恒重),磁性材料需消磁处理。生物质颗粒需控制测试温度(25±2℃)防止热分解。
标准测定方法体系包含:
筛分法(GB/T 6003.1-2012):采用标准试验筛组(孔径0.045-100mm),机械振筛时间设定15±1min,适用于>75μm的粗颗粒物料。干筛法要求环境湿度<60%,湿筛法需控制冲洗水压0.05MPa。
激光衍射法(ISO 13320:2020):基于Mie散射理论,测量范围0.1-3000μm。要求折射率参数准确输入(固体材料误差<0.02),遮光比控制在8-12%区间。
沉降法(GB/T 19077-2016):包括重力沉降(1-100μm)和离心沉降(0.01-10μm)。斯托克斯公式应用时需校正温度粘度系数,离心转速误差≤±1%。
图像分析法(ASTM E2651-19):配备500万像素以上CCD相机,单个视野统计颗粒数>2000个。需消除边缘效应误差(采用Feret径校准)。
仪器类型 | 技术参数 | 适用标准 |
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电磁振筛机 | 振幅3mm±10%,时间分辨率1s | GB/T 6005-2008 |
激光粒度仪 | 探测器通道≥64,测量重复性<1% | JJG 1171-2019 |
离心沉降仪 | 转速范围500-10000rpm,温控±0.5℃ | ISO 13318-2:2007 |
动态图像系统 | 景深≥5mm,分析速度>5000粒/分钟 | ASTM E3230-20 |
纳米粒度仪 | 散射角173°,功率稳定性±0.5% | ISO 22412:2017 |