细（粒）度检测：核心检测项目与应用解析

一、细（粒）度检测的意义

• 涂料行业：影响涂层的光泽度与附着力；
• 制药行业：决定药物溶出速率与生物利用度；
• 水泥工业：影响混凝土的强度与凝结时间；
• 粉末冶金：决定烧结件的密度与机械性能。

二、核心检测项目

1. 粒度分布（Particle Size Distribution, PSD）

• 定义：颗粒体系中不同粒径颗粒的占比情况，通常以百分比或累积曲线表示。
• 检测方法：
  • 激光衍射法（ISO 13320）：适用于0.1–3000μm范围，快速高效。
  • 动态光散射法（DLS）：适用于纳米级颗粒（1–1000nm）。
  • 筛分法（ASTM E11）：传统方法，适用于粗颗粒（>38μm）。
• 典型参数：
  • D10、D50、D90：分别表示累积分布中10%、50%、90%的颗粒小于该粒径。
  • Span值：(D90-D10)/D50，反映分布宽度。

2. 平均粒径（Mean Particle Size）

• 定义：颗粒体系的平均尺寸，根据分布类型可采用算术平均、体积平均或表面积平均。
• 应用：快速评估批次一致性，如药物粉末的混合均匀性。

3. 比表面积（Specific Surface Area）

• 定义：单位质量颗粒的总表面积（m²/g），与颗粒的吸附性、反应活性密切相关。
• 检测方法：BET氮吸附法（ISO 9277）、透气法（Blaine法，用于水泥细度检测）。

4. 颗粒形貌（Particle Morphology）

• 检测内容：形状（球形、片状、纤维状等）、表面粗糙度。
• 方法：扫描电镜（SEM）、图像分析技术（动态图像分析法）。

5. 密度与孔隙率

• 振实密度（Tap Density）：ASTM B527，反映颗粒的流动性与填充性能。
• 真密度（Helium Pycnometry）：通过氦气置换法测定无孔隙状态下的密度。

6. 悬浮液稳定性（Zeta电位）

• 定义：颗粒表面电荷特性，影响胶体体系的分散稳定性。
• 检测方法：电泳光散射法。

三、不同行业的检测标准与侧重

四、检测仪器选择要点

1. 测量范围：根据颗粒尺寸选择激光粒度仪（宽范围）或纳米粒度仪（超细颗粒）。
2. 分散方式：干法（如气流分散）或湿法（溶剂分散）需适配样品特性。
3. 重复性：需满足行业精度要求（如医药行业需RSD<3%）。

五、检测流程示例（以激光衍射法为例）

1. 样品制备：分散介质选择（水/乙醇）、超声处理消除团聚。
2. 背景校准：消除环境光干扰。
3. 数据采集：多次测量取平均值。
4. 结果分析：生成分布曲线，计算D50、Span值等参数。

六、常见问题与解决方案

• 团聚现象：添加分散剂或延长超声时间。
• 宽分布样品：结合筛分法与激光衍射法分段检测。
• 非球形颗粒：需校正形状因子或采用图像法辅助分析。

七、未来趋势

• 智能化：AI算法用于复杂分布的快速解析。
• 在线检测：集成到生产线实现实时监控（如PAT技术）。
• 多维分析：粒度-形貌-成分联用技术（如SEM-EDS联用）。