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第1楼2006/06/23
在线颗粒测试的需求量将远远大于实验室,这是一个并不夸张的预测.颗粒制备过程的主要工艺参数是颗粒大小,以粉磨生产线为例,尽管有很多磨机检测方法,如负荷检测,电耳检测等等,都属于间接检测,无法代替颗粒粒度的检测,因此颗粒在线测试必然受到广泛关注.
在线监测有on line, in line , at line 几种方式,无论哪种方式与实验室检测相比应有如下特点:自动连续取样,报告显示实时,数据有代表性,抗干扰能力强,运行可靠. 根据生产条件不同,可以采取湿法检测也可以采取干法检测,原则是湿样湿测,干样干测.
国内研制的第一台气流磨在线干法监测仪1997年在上海投入使用,美国马尔文公司在线检测仪2004年在东海已经安装并投入在线检测. 相信颗粒在线监测技术一定会在国内逐步推广并为颗粒行业带来巨大的效益.
3 颗粒测试技术展望
1) 未来十年内激光散射/衍射技术仍然在颗粒测试技术中担任主角,但是由于颗粒测试需求的多样性,多种测试方法百花齐放将是未来的主要特征,颗粒市场细分已露出端倪.
2) 纳米颗粒测试技术有待突破.动态光散射技术急需数字相关器,国外的相关器产品价格不符合中国国情,电子行业的高手应该看到这个市场挺身而出. X射线小角散射技术也有技术瓶颈,如果瓶颈打开,纳米颗粒测试技术会有突飞猛进的发展.
3) 三年后在线颗粒测试技术将成为颗粒行业竞争的焦点,在线技术要求在线动态实时测试、在线取样分散、在线控制技术全面发展,因此未来的竞争首先是产品技术含量的竞争.
4) 综合性粒度分析仪器越来越多.每一原理测试范围是有限的,不同原理互补才可以满足用户的特殊需要. 粒度粒形分析仪是激光扫描与频闪成像技术互补的例子、宽分布粒度仪采用激光衍射静态散射和动态散射的互补、图像分析重力沉降离心沉降也可以互补满足水利地质对颗粒分析的特殊要求,激光衍射与沉降法互补将可以产生颗粒形状分析新仪器. 此类仪器的关键是解决不同原理测试结果的衔接问题.
5) 随着颗粒测试技术的普及颗粒分散技术不可避免要成为各行业专家研究的另一个重点课题.
4 颗粒测试的几个基础性问题
本人认为,为了促进颗粒测试技术的普及与繁荣,对如下几个颗粒测试的基础性问题取得共识是必要的:
1) 颗粒测试概念的内涵:颗粒测试应该包含颗粒几何形态测试、颗粒物理特性测试、颗粒化学特性测试几个方面. 由于物理特性和化学特性测试技术与其他物质形态的物理化学特性测试差别不大,因此颗粒特性测试往往专指几何形态测试,主要包括颗粒大小及其分布测试,颗粒形状参数测试,颗粒比表面测试,孔及其分布测试.
2) 颗粒测试的理论基础应该是颗粒形状与颗粒大小的表征. 由于颗粒形状的复杂性,因此颗粒的表征是一个很困难的工作,很多学者为此付出了长期艰苦的工作,但是至今未见到一种表征方法为大多数行业所认可. 但是有一点已经取得共识的是用等效粒径表示颗粒大小的概念已经为大众所接受:因此不同的原理的测试方法必然获得不同的等效粒径. 只有球形颗粒,才能在不同的仪器上获得相同的测试结果.这也是标准颗粒必须是球形的原因.
3) 不同测试方法之间的比较问题显然与颗粒形状有关,如果不限定颗粒形状,泛泛比较两种不同原理仪器的测试结果谁是谁非没有意义. 但是,对于同一种颗粒,用不同的原理测试,是有规律可循的. 有的公司为此提供了专用数据转换软件,受到了欢迎,需要注意的是,这种转换仅适用于同一种物质、用相同的加工方法制备的形状类似的颗粒体系.
推论:既然颗粒大小测试与颗粒形状有关,利用不同原理测试同种颗粒产生的数据差异显然可以提供颗粒形状信息.利用此原理可能会产生一种实用的颗粒形状测试方法和相关的仪器设备.
4) 统一使用颗粒大小分级习惯术语:
纳米颗粒 1-100 nm
亚微米颗粒 0.1-1 um
微粒、微粉 1-100 um
细粒、细粉 100-1000 um
粗粒 〉1 mm
5) 描述颗粒形状时至少应提供的形状参数: 球形度、长径比 (长宽比)
6) 用目数描述颗粒大小时应同时注明通过此筛孔的百分含量. 如95%通过325目等等.
7) 描述颗粒粒度分布时应同时注明分布类型和测试原理.如:体积分布、重量分布、个数分布;激光衍射/散射、沉降法、电阻法、筛分法、图像分析、动态光散射、透气法等等.以上几个问题如果能取得共识,技术交流时一定会方便很多.
5 关于颗粒测试发展的几点建议
1) 仪器品种众多,客户选购颗粒仪器会遇到很多问题,因此中国颗粒学会和有关专家应该有计划的为客户提供技术指导. 建议颗粒学会建立颗粒测试专业网站,经常举办学习班和研讨班以促进颗粒测试技术普及交流与提高.
2) 每年定期进行颗粒联测活动,借以促进测试技术与测试仪器的水平提高
3)颗粒测试技术的普及呼唤更多更好、价格更廉、品种更全的标准颗粒样品的问世。希望引起有关部门的注意。
4) 颗粒测试仪器是一种高科技产品,知识产权保护理应成为这一行业的共识,在本领域内确实有人盗窃他人成果,生吞活剥叫卖,不以为耻反以为荣. 因此不仅企业要注意知识产权的保护,行业内也应该建立一种行规,对于盗窃他人技术机密者,对于挖别人墙角者,对于恶意损坏别人信誉者要人人喊打,不给可乘之机,由此保护诚实守信企业的利益和公平有序的竞争环境,以此促进和保护技术创新.