कृत्रिम हीरे की कुचली गई सामग्री और माइक्रोपाउडर के विभिन्न कण आकारों की तुलना तालिका:

　　1、संबंधित अवधारणाएँ:

1.कण आकार और कण आकार: किसी कण के आकार को कण आकार कहा जाता है, जिसे आम तौर पर उसके व्यास द्वारा दर्शाया जाता है, इसलिए इसे कण आकार के रूप में भी जाना जाता है।.

2.कण आकार वितरण: नमूने की कुल मात्रा में विभिन्न कण आकार अंतरालों की श्रृंखला में कणों के प्रतिशत को प्रतिबिंबित करने के लिए एक निश्चित विधि का उपयोग करना कण आकार वितरण कहलाता है.

3.समतुल्य कण आकार: इस तथ्य के कारण कि कणों का वास्तविक आकार आमतौर पर गैर गोलाकार होता है, व्यास के साथ सीधे उनके आकार का प्रतिनिधित्व करना मुश्किल होता है। इसलिए, कण आकार परीक्षण के क्षेत्र में, गैर गोलाकार कणों के लिए, समतुल्य कण आकार (आमतौर पर कण आकार के रूप में जाना जाता है) का उपयोग आमतौर पर कण आकार को चिह्नित करने के लिए किया जाता है। समतुल्य कण आकार वास्तविक व्यास का प्रतिनिधित्व करने के लिए एक गोलाकार कण के व्यास के उपयोग को संदर्भित करता है किसी कण के भौतिक गुण जब उसके भौतिक गुण एक सजातीय गोलाकार कण के समान या समान होते हैं। विभिन्न सिद्धांतों के अनुसार, समतुल्य कण आकार को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: समतुल्य आयतन आकार, समतुल्य छलनी आकार, समतुल्य अवसादन दर आकार, और समतुल्य अनुमानित क्षेत्र आकार। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि विभिन्न भौतिक सिद्धांतों पर आधारित विभिन्न परीक्षण विधियों में समतुल्य कण आकार की अलग-अलग परिभाषाएँ हैं, इसलिए कोई प्रत्यक्ष तुलना नहीं है विभिन्न परीक्षण विधियों द्वारा प्राप्त माप परिणामों के बीच। 4. कण आकार ग्रेडिंग के लिए सामान्य शब्द: नैनोकण (1-100 एनएम), सबमाइक्रोन कण (0.1-1μm) कण, पाउडर (1-100μm) बारीक कण, बारीक पाउडर (100-1000μm) मोटे कण (से अधिक) 1 मिमी).

5.औसत व्यास: औसत कण आकार का प्रतिनिधित्व करने वाला डेटा। विभिन्न उपकरणों द्वारा मापा गया कण आकार वितरण के अनुसार, जैसे औसत कण आकार वितरण, आयतन औसत व्यास, क्षेत्र औसत व्यास, लंबाई औसत व्यास, मात्रा औसत व्यास, आदि।.

6.D50: माध्यिका या माध्यिका कण आकार के रूप में भी जाना जाता है, यह एक विशिष्ट मान है जो कण आकार का प्रतिनिधित्व करता है। यह मान जनसंख्या को सटीक रूप से दो बराबर भागों में विभाजित करता है, जिसका अर्थ है कि 50% कण इस मान से अधिक हैं और 50% कण इस मान से नीचे आते हैं। .यदि किसी नमूने का D50 5μm है। स्पष्टीकरण: से बड़े कण आकार वाले सभी कणों में से 5 जो नमूना बनाते हैं μm के कण 50% होते हैं, 5μ से कम होते हैं। m के कण भी होते हैं 50%.

7.सबसे अधिक बार आने वाला कण आकार: आवृत्ति वितरण वक्र के उच्चतम बिंदु के अनुरूप कण आकार मान को संदर्भित करता है.

8.D97:D97 97% तक पहुंचने वाले नमूने के संचयी कण आकार वितरण के अनुरूप कण आकार को संदर्भित करता है। इसका भौतिक अर्थ यह है कि 97% कणों का कण आकार इससे छोटा है। मोटे अंत का प्रतिनिधित्व करने के लिए यह व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला डेटा है पाउडर का कण आकार सूचकांक.

　　2、कण आकार परीक्षण की बुनियादी विधियाँ और विश्लेषण

　　लेजर विधि

लेज़र विधि, लेज़र प्रकीर्णन विधि के माध्यम से निलंबन, लोशन और पाउडर के नमूनों के कण वितरण को मापने के लिए एक बहुउद्देश्यीय उपकरण है। नैनोमीटर और माइक्रोमीटर लेज़र कण आकार मीटर भी स्थापित सॉफ़्टवेयर के माध्यम से कणों के आकार का विश्लेषण कर सकते हैं। अब यह कण परीक्षण की मुख्यधारा बन गया है.

1.लाभ: (1) व्यापक प्रयोज्यता, सस्पेंशन और इमल्शन में पाउडर कणों और कणों दोनों को मापने में सक्षम; (2) परीक्षण सीमा व्यापक है, और अंतरराष्ट्रीय मानक आईएसओ 13320-1 कण आकार विश्लेषण 2 लेजर विवर्तन विधि 2 संभावनाएँ 2 भाग 1:सामान्य सिद्धांत निर्दिष्ट करते हैं कि लेजर विवर्तन प्रकीर्णन विधि की अनुप्रयोग सीमा 0.1-3000μM है;(3)उच्च सटीकता और अच्छी पुनरावृत्ति;(4)तेज परीक्षण गति;(5)ऑनलाइन माप संभव है.

2.नुकसान: संकीर्ण कण आकार वितरण वाले नमूनों को मापना उपयुक्त नहीं है, और रिज़ॉल्यूशन अपेक्षाकृत कम है.

　　लेजर प्रकीर्णन प्रौद्योगिकी का वर्गीकरण:

1.स्थैतिक प्रकाश प्रकीर्णन विधि (यानी समय औसत प्रकीर्णन): प्रकीर्णित प्रकाश का स्थानिक वितरण Mie सिद्धांत का उपयोग करके मापा जाता है। परीक्षण की प्रभावी निचली सीमा केवल तक पहुँच सकती है 50 नैनोमीटर, और यह छोटे कणों के लिए शक्तिहीन है। नैनोकणों के परीक्षण के लिए इसका उपयोग अवश्य करना चाहिए”अदभुत प्रकाश फैलाव”तकनीकी.

2.गतिशील प्रकाश प्रकीर्णन विधि: समय के साथ एक निश्चित स्थानिक स्थिति पर प्रकीर्णित प्रकाश की तीव्रता में भिन्नता का अध्ययन करें। सिद्धांत आईएसओ पर आधारित है 13321 कण आकार का विश्लेषण करने के लिए मानक विधि, जो फोटॉन सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी विश्लेषण के माध्यम से पीसीएस के कण आकार का विश्लेषण करने के लिए गतिशील कणों द्वारा उत्पन्न गतिशील बिखरे हुए प्रकाश का उपयोग करती है।.

उपकरण द्वारा प्राप्त प्रकीर्णन संकेत के अनुसार, इसे विवर्तन विधि, कोणीय प्रकीर्णन विधि, कुल प्रकीर्णन विधि, फोटॉन सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी विधि, फोटॉन क्रॉस सहसंबंध स्पेक्ट्रोस्कोपी (पीसीसीएस) विधि, आदि में विभाजित किया जा सकता है। लेजर विवर्तन प्रकीर्णन कण आकार विश्लेषक (आमतौर पर लेजर कण आकार विश्लेषक के रूप में जाना जाता है), जो प्रकाश स्रोत के रूप में लेजर का उपयोग करता है, सबसे परिपक्व है और रहा है कण माप प्रौद्योगिकी में व्यापक रूप से अपनाया गया.

　　लेजर कण आकार विश्लेषक:

　　आकृति 1:लेजर कण आकार विश्लेषक उपकरण का ब्लॉक आरेख

　　निपटान विधि

निपटान विधि को आगे विभाजित किया जा सकता है: निपटान संतुलन, पारदर्शी निपटान, केन्द्रापसारक निपटान, आदि। हाइड्रोमीटर विधि (जिसे डेंसिटोमीटर विधि के रूप में भी जाना जाता है): यह एक प्रकार की निपटान विश्लेषण विधि है, और इसमें पिपेट विधि भी है (जिसे पिपेट विधि के रूप में भी जाना जाता है)। इन दो विधियों का सैद्धांतिक आधार स्टोक्स के नियम पर आधारित है, जो बताता है कि पानी में गोलाकार सूक्ष्म कणों की निपटान गति कण व्यास के वर्ग के समानुपाती होती है।.

　　स्टोक्स'लॉ के बाद:

एक तरल में विभिन्न कण आकार वाले कणों के अलग-अलग निपटान वेगों के आधार पर कण आकार वितरण को मापने की एक विधि। इसकी मूल प्रक्रिया एक निश्चित एकाग्रता का निलंबन बनाने के लिए नमूने को एक निश्चित तरल में रखना है, और निलंबन में कण गुरुत्वाकर्षण या केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत व्यवस्थित होंगे। बड़े कणों की निपटान गति तेज होती है, जबकि छोटे कणों की निपटान गति धीमी होती है। स्टोक्स का नियम मूल सैद्धांतिक आधार है अवसादन विधि का उपयोग करके कण आकार का परीक्षण.

　　आकृति 2:निपटान विधि सिद्धांत का योजनाबद्ध आरेख

1.लाभ: यह विधि कोटिंग्स और सिरेमिक जैसे उद्योगों में एक पारंपरिक पाउडर कण आकार परीक्षण विधि है.

2.नुकसान: धीमी माप गति, विभिन्न घनत्वों के मिश्रण को संभालने में असमर्थ। परिणाम पर्यावरणीय कारकों (जैसे तापमान) और मानव कारकों से काफी प्रभावित होते हैं.

　　छानने की विधि

छानने की विधि मानक छलनी के एक सेट का उपयोग करना है, जैसे कि छिद्र व्यास (मिमी): 20,10,5.0,2.0,1.0,0.5,0.25,0.1,0.075, छानने के लिए परीक्षण किए गए नमूने के कण आकार और वितरण सीमा के अनुसार विभिन्न आकार की छलनी को ढेर करना, प्रत्येक छलनी के अवशेषों को इकट्ठा करना, और परीक्षण किए गए नमूने के कण आकार वितरण को प्राप्त करने के लिए वजन करना। वज़न.डालो 200 जी प्रतिनिधि नमूनों को सुखाकर एक मानक छलनी में फैलाया जाता है और उन्हें हिलाया जाता है, फिर प्रत्येक छलनी पर बची हुई मिट्टी का वजन किया जाता है और मिट्टी के कण ग्रेडिंग प्राप्त करने के लिए प्रत्येक कण समूह की सापेक्ष सामग्री की गणना की जाती है.

　　1. लाभ: कम लागत और उपयोग में आसान.

2.नुकसान: इससे छोटे आकार के लिए 400 जाल (38μm) सूखे पाउडर को मापना मुश्किल है। माप का समय जितना लंबा होगा, परिणाम उतना ही छोटा होगा। जेट या इमल्शन को मापने में असमर्थ; इसके परिणामस्वरूप सुई जैसे नमूनों को मापने पर कुछ अजीब परिणाम हो सकते हैं। विस्तृत कण आकार वितरण प्रदान करने में कठिनाई; ऑपरेशन जटिल है, और परिणाम मानवीय कारकों से बहुत प्रभावित होते हैं; एक निश्चित पाउडर के जाल की तथाकथित संख्या, उसके साथ छानने के बाद अवशेषों की मात्रा को संदर्भित करती है। जाल किसी दिए गए मान से कम है। यदि छलनी अवशेष निर्दिष्ट नहीं है, तो इसका अर्थ है”आँख”संचार के लिए अस्पष्ट और असुविधाजनक है.

　　आकृति 3:स्क्रीनिंग विधि के सिद्धांत का योजनाबद्ध आरेख

　　सूक्ष्मदर्शी विधि

परीक्षण की इस पद्धति के दौरान, नमूने को एक ग्लास स्लाइड पर लेपित किया जाता है, और इमेजिंग विधि का उपयोग कणों की समतल प्रक्षेपण छवि को सीधे देखने और मापने के लिए किया जाता है, जिससे कण आकार को मापा जाता है। 150-0.4μm की माप सीमा के साथ, उनके कण आकार को निर्धारित करने के लिए कणों के अनुमानित क्षेत्र को एक-एक करके मापने में सक्षम। इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी के लिए कण आकार की निचली सीमा 0.001μM या उससे कम तक पहुंच सकती है। माइक्रोस्कोपिक विधि इमेजिंग विधि से संबंधित है और विभिन्न समकक्ष अभ्यावेदन का उपयोग करता है। इसलिए, माइक्रोस्कोप विधि और अन्य माप विधियों के परीक्षण परिणामों के बीच कोई सीधी तुलना नहीं है। यह सबसे बुनियादी और व्यावहारिक माप विधि है, जिसे अक्सर अन्य माप विधियों के लिए सत्यापन और अंशांकन के रूप में उपयोग किया जाता है। हालांकि, ऐसे उपकरण महंगे हैं, नमूना तैयार करना बोझिल है, और माप का समय लंबा है। यदि केवल कण आकार का परीक्षण किया जाता है, तो इस विधि का आमतौर पर उपयोग नहीं किया जाता है। लेकिन यदि कणों के आकार और उनके आकार, संरचनात्मक स्थिति और सतह आकारिकी दोनों को समझना आवश्यक है, तो यह विधि सर्वोत्तम परीक्षण विधि है.

आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले में SEM (स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप), TEM (ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप), और AFM (परमाणु बल माइक्रोस्कोप) शामिल हैं।.

उदाहरण के लिए, शीर्ष पत्रिकाओं में, इन विधियों का उपयोग आमतौर पर सामग्री आकृति विज्ञान और कण आकार विश्लेषण के लिए किया जाता है:

　　कौन सा:

आकृति 4:टेम्पलेट पॉलीस्टाइरीन (PS) क्षेत्रों की SEM छवि[1]

　　मंदिर:

आकृति 5:सिलिकॉन माइक्रोस्फीयर की टीईएम छवि और व्यास वितरण आँकड़े [2]

　　एएफएम:

आकृति 6:ग्राफीन ऑक्साइड की एएफएम छवि[3]

　　अल्ट्रासोनिक कण आकार विश्लेषण

The RF generator emits ultrasonic waves of a certain frequency and intensity,passing through the testing area and reaching the signal receiving end(RF detector).When particles pass through the testing area,due to the varying absorption of sound waves by particles of different sizes,the attenuation degree of sound waves obtained at the receiving end also varies.Based on the relationship between particle size and ultrasonic intensity attenuation,the particle size distribution can be obtained,and the solid content of the system can also be measured.

आकृति 7:Schematic diagram of the principle of ultrasonic particle size analyzer

X-ray powder scattering method(XRD)

　　Calculate using the Xie Le formula:

(के स्केलेर स्थिरांक है, डी क्रिस्टल विमान दिशा के लंबवत अनाज की औसत मोटाई है, बी मापा गया नमूना विवर्तन शिखर आधी चौड़ाई हैθविवर्तन कोण हैγएक्स-रे तरंग दैर्ध्य है, आमतौर पर 0.154056 एनएम)

K स्केलर स्थिरांक है, और यदि B विवर्तन शिखर की आधी चौड़ाई है, तो K=0.89; यदि B विवर्तन शिखर की एकीकृत ऊंचाई चौड़ाई है, तो K=1;D अनाज तल दिशा (nm) के लंबवत अनाज की औसत मोटाई है;

बी मापे गए नमूने के विवर्तन शिखर की आधी ऊंचाई पर चौड़ाई है (जिसे बिलिनियर और वाद्य कारकों के लिए सही किया जाना चाहिए), जिसे गणना प्रक्रिया के दौरान रेडियन (रेड) में परिवर्तित करने की आवश्यकता होती है;

θविवर्तन कोण, रेडियन सिस्टम (रेड) में भी बदल गया;

γएक्स-रे तरंग दैर्ध्य है, जो है 0.154056 एनएम.

1.लाभ: इस विधि में एक सरल और आसान परीक्षण प्रक्रिया है, और क्रिस्टल सामग्री में अनाज के आकलन में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है.

2.नुकसान: इस विधि के परीक्षण परिणाम अपेक्षाकृत मोटे हैं और अनाकार सामग्री के लिए उपयुक्त नहीं हैं.

　　कण छवि विधि

1.कण छवि विधि में दो परीक्षण विधियाँ हैं: स्थिर और गतिशील.

2.स्थिर तरीके से एक संशोधित माइक्रोस्कोप प्रणाली का उपयोग करके, एक हाई-डेफिनिशन कैमरे के साथ मिलकर, कण नमूने की छवि को कंप्यूटर स्क्रीन पर सहजता से प्रतिबिंबित किया जा सकता है। प्रासंगिक कंप्यूटर सॉफ्टवेयर के साथ, कण आकार, आकार, समग्र वितरण और अन्य विशेषताओं की गणना की जा सकती है

3.गतिशील विधि में आकृति विज्ञान और कण आकार वितरण के लिए दोहरी विश्लेषण क्षमताएं हैं। हमने नमूना तैयार करने, खराब नमूना प्रतिनिधित्व, और स्थैतिक कण इमेजर्स में कण आसंजन की समस्याओं को हल करने के लिए एक नया चक्रीय फैलाव प्रणाली और सॉफ्टवेयर डेटा प्रोसेसिंग मॉड्यूल का पुनर्निर्माण किया है।

　　आकृति 8:कण इमेजर का योजनाबद्ध आरेख

सिद्धांत: स्ट्रोबोस्कोपिक प्रकाश स्रोत से उत्सर्जित स्ट्रोबोस्कोपिक प्रकाश समानांतर स्ट्रोबोस्कोपिक प्रकाश प्राप्त करने के लिए एक बीम विस्तारक से होकर गुजरता है। परीक्षण क्षेत्र में, स्ट्रोबोस्कोपिक प्रकाश एक बिखरे हुए व्यक्तिगत कण पर चमकता है, और एक पेटेंट ऑप्टिकल इमेजिंग सिस्टम के माध्यम से, प्रत्येक कण की एक स्पष्ट छवि और सभी नमूनों का कण आकार वितरण प्राप्त किया जाता है।

　　कर्ट प्रतिरोध विधि

कर्ट प्रतिरोध पद्धति को जीव विज्ञान जैसे क्षेत्रों में व्यापक रूप से लागू किया गया है और यह अपघर्षक और कुछ उद्योगों के लिए एक परीक्षण मानक बन गया है। इलेक्ट्रोलाइट में एक छोटे से छेद से गुजरने वाले विभिन्न आकार के कणों के कारण छिद्र के उद्घाटन पर प्रतिरोध में परिवर्तन के अनुसार, कण आकार को प्रतिरोध में परिवर्तन द्वारा चिह्नित और मापा जाता है। यह कणों की संख्या को माप सकता है, इसलिए इसे कर्ट काउंटर के रूप में भी जाना जाता है। इसमें उच्च माप सटीकता और अच्छा है पुनरावृत्ति, लेकिन इसमें छिद्र के बंद होने का खतरा होता है, आमतौर पर से लेकर 0.5 से 100μमीटर के बीच.

The resistance method instruments all use negative pressure siphoning to force the sample through the gemstone micropores.The small cylindrical gemstone micropores are filled with a medium to form a constant liquid resistance(R0).When a spherical standard particle with a diameter of d passes through the gemstone micropores in the sample,an increase in resistance is generated due to the fact that the resistivity of the particle is greater than the resistance of the mediumΔAccording to Kurt’s formula,the output voltage pulse of the resistance method sensor is also proportional to the volume of the particles.

1.लाभ: (1) उच्च रिज़ॉल्यूशन: कणों के बीच कण आकार में सूक्ष्म अंतर को पहचानने में सक्षम। विभिन्न मौजूदा कण आकार उपकरणों के बीच रिज़ॉल्यूशन सबसे अधिक है। (2) तेज़ माप गति: यह आमतौर पर केवल लगभग लेता है 15 एक नमूना मापने के लिए सेकंड। (3) अच्छी पुनरावृत्ति: चारों ओर मापना 10000 कणों में एक ही समय में अच्छी प्रतिनिधित्वशीलता और उच्च माप दोहराव क्षमता होती है। (4) संचालित करने में आसान: संपूर्ण माप प्रक्रिया मूल रूप से स्वचालित और संचालित करने में आसान है.

2.नुकसान: (1) छोटी गतिशील रेंज: एक ही छोटे छेद वाले ट्यूब के लिए, मापा जा सकने वाले अधिकतम और न्यूनतम कणों का अनुपात लगभग होता है 20:1.(2) इसमें रुकावट विफलता का खतरा है। हालांकि नए काउंटर में एक स्वचालित रुकावट हटाने का कार्य है, यह माप की सहजता को प्रभावित करता है। (3) माप की निचली सीमा पर्याप्त छोटी नहीं है: एक छोटे छेद ट्यूब का न्यूनतम एपर्चर जिसका उपयोग वास्तविकता में किया जा सकता है वह 60μAलगभग मी है, इसलिए निचली माप सीमा 1.2μलगभग मी है.

　　3、कण आकार विश्लेषक का चयन

1.परीक्षण सीमा: परीक्षण सीमा कण आकार विश्लेषक की ऊपरी और निचली सीमाओं के बीच के क्षेत्र को संदर्भित करती है। वास्तविक नमूना आकार सीमा अधिमानतः उपकरण की माप सीमा के बीच में होनी चाहिए। परीक्षण दायरे के लिए एक निश्चित मार्जिन छोड़ा जाना चाहिए.

2.दोहराव योग्यता: दोहराव योग्यता एक उपकरण की गुणवत्ता का मुख्य संकेतक है। वास्तविक माप विधियों के माध्यम से उपकरण की दोहराव योग्यता को सत्यापित करना सबसे यथार्थवादी है। दोहराव की तुलना करते समय, तीन मान, डी 10, डी 50 और डी 90, आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं.

3.उद्देश्य: विभिन्न कण आकार विश्लेषकों के अनूठे प्रदर्शन के कारण, विभिन्न आवश्यकताओं के अनुसार अधिक उपयुक्त उपकरणों का चयन किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि बड़ी मात्रा में परीक्षण और विभिन्न प्रकार के नमूने हैं, तो एक लेजर कण आकार विश्लेषक का उपयोग किया जाना चाहिए। यदि थोड़ी मात्रा में परीक्षण और एक एकल नमूना है, तो एक अवसादन कण आकार विश्लेषक का चयन किया जा सकता है। कण आकारिकी और अन्य विशेष संकेतकों को समझना और एक छवि विश्लेषक चुनना आवश्यक है.

4.उद्योग की आदतों और प्रमुख ग्राहकों के अनुरूप: कण आकार परीक्षण की अनूठी प्रकृति के कारण, विभिन्न कण आकार के उपकरणों के परीक्षण परिणामों में अक्सर विचलन होता है। अनावश्यक परेशानी को कम करने के लिए, एक कण आकार विश्लेषक का चयन किया जाना चाहिए जो उद्योग की आदतों और प्रमुख ग्राहकों (समान सिद्धांत या यहां तक ​​कि मॉडल के साथ) के अनुरूप हो।.

　　4、सारांश

ग्रैन्युलैरिटी परीक्षण एक अत्यधिक पेशेवर और तकनीकी कार्य है। इस कार्य का पाउडर उत्पादों की उत्पादन प्रक्रिया और उत्पाद गुणवत्ता नियंत्रण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता है, और इसमें कर्मियों, उपकरणों और पर्यावरण के लिए उच्च आवश्यकताएं होती हैं। ग्रैन्युलैरिटी परीक्षण के बुनियादी ज्ञान और तरीकों को समझना ग्रैन्युलैरिटी परीक्षण कार्य में अच्छा प्रदर्शन करने के लिए कुछ व्यावहारिक महत्व रखता है।.

उत्पाद वर्गीकरण: कृत्रिम हीरे, कुचली गई सामग्री और माइक्रोपाउडर के विभिन्न कण आकारों की तुलना तालिका: