中國粉體網(wǎng)訊 研究、生產(chǎn)無機(jī)非金屬材料離不開粉體，每種粉體都有自己的物理化學(xué)特性，即使同一種粉體，不同的生產(chǎn)廠家、不同的生產(chǎn)工藝及不同的生產(chǎn)設(shè)備所生產(chǎn)出的粉體，其物理、化學(xué)性能指標(biāo)也不盡相同，甚至?xí)休^大差別。
不同性能實(shí)際上也是相互關(guān)聯(lián)、相互影響的，并且直接影響粉體的加工性能和應(yīng)用。
理論上產(chǎn)品要達(dá)到質(zhì)量完全一致，粉體的各項(xiàng)性能指標(biāo)也必須相同，但是在實(shí)際生產(chǎn)和應(yīng)用中，大部分情況下并需要對所有表征項(xiàng)目進(jìn)行分析檢測，不同用戶在不同條件下所要求的表征項(xiàng)目也不相同，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)只需分析幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)即可，指標(biāo)若全部分析也會(huì)造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。
如α－Al2O3粉體，因其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)特點(diǎn)，使其在電子、化工、航空航天等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在生產(chǎn)和使用中除了化學(xué)成分，常見的表征項(xiàng)目有：粒度、粒度分布、晶體形貌、原晶粒度、比表面積、真密度、松裝密度、吸油率、吸水率、PH值、電導(dǎo)等。
不同的粉體有著不完全相同的表征項(xiàng)目與指標(biāo)，下面以氧化鋁的表征為主體，從無機(jī)粉體表征與檢測層面，大致總結(jié)了那些常用的表征指標(biāo)，并簡單介紹了相應(yīng)方法或步驟。
粉體表征方法分類
直接評(píng)價(jià)法：通過檢測粉體的物理化學(xué)性質(zhì)和體相性質(zhì)，如潤濕性、吸油值、分散性、黏度、表面結(jié)構(gòu)與成分、粒度大小與分布等指標(biāo),來表征和評(píng)價(jià)粉體質(zhì)量或效果。
間接評(píng)價(jià)法：通過粉體在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中的應(yīng)用性能,來評(píng)價(jià)粉體的質(zhì)量或效果。例如粉體的表面改性，由于目的性和專業(yè)性很強(qiáng)，因此間接評(píng)價(jià)法顯得非常重要,是評(píng)價(jià)粉體應(yīng)用價(jià)值的主要依據(jù)。
如何對粉體進(jìn)行表征
粉體的粒度與形貌
顆粒粒度是指物料經(jīng)過細(xì)分散后尺寸的狀態(tài)。這是多數(shù)無機(jī)粉體最常用的表征指標(biāo)，可用于粉體粒度分析的方法有：激光粒度儀、標(biāo)準(zhǔn)篩、光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡等。
常用粉體粒度、形貌分析方法
一種激光粒度儀
比表面積的測量方法
在材料細(xì)分散的制備中，由于顆粒尺寸越來越小，形成了越來越多顆粒表面，引起表面能的巨大變化，用比表面積的概念把顆粒表面積與顆粒尺寸聯(lián)系起來，即：體積比表面積=顆�？偙砻娣e/顆�？傮w積；質(zhì)量比表面積=顆�？偙砻娣e/顆粒總質(zhì)量。
一種比表面積測定儀
在實(shí)際應(yīng)用中，粉體的比表面積可以通過浸濕熱法、吸附法以及透過法幾種方法來測量，采取哪種方法要根據(jù)測量要求和物料、設(shè)備等條件決定。
粉體的顯微結(jié)構(gòu)分析
在很早以前，歐美學(xué)者就提出工程師要掌握顯微鏡法（也就是顯微圖像研究法），實(shí)際上圖像也是數(shù)據(jù)，甚至比數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)更能反映事物的真實(shí)狀態(tài)，即信息量更大。
掃描電鏡與掃描圖像
以α－Al2O3粉體為例，可以通過其顯微圖像看出，α－Al2O3的晶體形狀、大小，是否片狀、球形、針狀，厚徑比、長徑比、發(fā)育程度等。
一個(gè)長期從事粉體研發(fā)生產(chǎn)的科研人員根據(jù)經(jīng)驗(yàn)可以從顯微圖像判斷出粉體的晶體大小、形狀、發(fā)育程度、相對比表面積、甚至轉(zhuǎn)化率的大小、真比重、微粉有無團(tuán)聚體、有無雜質(zhì)等。
化學(xué)成分的表征
化學(xué)成分是在表征超細(xì)粉體時(shí)要確定的重要部分。經(jīng)典的化學(xué)分析方法分析準(zhǔn)確，最常用，最方便的化學(xué)分析方法包括氧化還原法、沉淀法、中和法以及絡(luò)合法等，在此不多做贅述。
但是化學(xué)分析法受限于化學(xué)穩(wěn)定性好的粉體材料。相比之下，儀器分析顯示出獨(dú)特的優(yōu)越性。
最常用最基本的儀器分析法是紅外光譜（LR)、核磁共振(NMR)、質(zhì)譜(MS)。
其他常用的分析方法主要是利用各種化學(xué)分析特征譜線，如原子發(fā)射光譜(AES)、原子吸收光譜(AAS)、X射線熒光分析(XRFS)和電子探針微區(qū)分析法(EPMA)，這些方法主要是測量超細(xì)粉體的整體及其微區(qū)的化學(xué)組成，并對粉體化學(xué)成分進(jìn)行定性、定量分析。
粉體的密度
部分粉體還需要對其不同的密度進(jìn)行檢測。如α－Al2O3粉體，就需要對其真密度、松裝密度、壓實(shí)密度等進(jìn)行檢測。
（1）真密度：真密度也稱有效密度，采用比重瓶法測量。采用國家標(biāo)準(zhǔn)GB／T6609.26－2004氧化鋁有效密度的測定。
（2）α－Al2O3 粉松裝密度：同樣是測定原粉，微粉的誤差大。從粉體松裝密度大小可以定性判斷粉體的比表面積、轉(zhuǎn)化率和原晶相對大小，另外，也可以簡單判斷出生產(chǎn)工藝。
（3）壓實(shí)密度：壓實(shí)密度一般用于測定微粉。不同的廠家略有差別，壓實(shí)密度與粉體的粒度、比表面積、轉(zhuǎn)化率、原晶大小、形狀、真密度都有關(guān)系。
結(jié)語
現(xiàn)代材料科學(xué)在很大程度上依賴于對材料性能與其成分及顯微組織關(guān)系的理解。因此，對材料性能的各種測試技術(shù)，對材料組織從宏觀到微觀不同層次的表征技術(shù)構(gòu)成了材料科學(xué)與工程的一個(gè)重要部分，也是聯(lián)系材料設(shè)計(jì)與制造工藝直到獲得具有滿意使用性能的材料之間的橋梁。
不同工藝，設(shè)備生產(chǎn)出的產(chǎn)品物理化學(xué)性能也有所不同，各種性能之間存在一定的關(guān)聯(lián)并相互影響，只有充分了解和掌握才能更好地生產(chǎn)和應(yīng)用。
參考來源
馮文超. 超細(xì)粉體表征方法及應(yīng)用進(jìn)展
譚和平等. 納米材料的表征與測試方法
朱永法. 納米材料的表征與測試技術(shù)
孫志昂等. 粉體表征技術(shù)在α－Al2O3檢測及生產(chǎn)中的應(yīng)用
中國粉體網(wǎng)、百度文庫
