細（粒）度檢測：核心檢測項目與應用解析

一、細（粒）度檢測的意義

• 涂料行業：影響涂層的光澤度與附著力；
• 制藥行業：決定藥物溶出速率與生物利用度；
• 水泥工業：影響混凝土的強度與凝結時間；
• 粉末冶金：決定燒結件的密度與機械性能。

二、核心檢測項目

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

• 定義：顆粒體系中不同粒徑顆粒的占比情況，通常以百分比或累積曲線表示。
• 檢測方法：
  • 激光衍射法（ISO 13320）：適用于0.1–3000μm范圍，快速高效。
  • 動態光散射法（DLS）：適用于納米級顆粒（1–1000nm）。
  • 篩分法（ASTM E11）：傳統方法，適用于粗顆粒（>38μm）。
• 典型參數：
  • D10、D50、D90：分別表示累積分布中10%、50%、90%的顆粒小于該粒徑。
  • Span值：(D90-D10)/D50，反映分布寬度。

2. 平均粒徑（Mean Particle Size）

• 定義：顆粒體系的平均尺寸，根據分布類型可采用算術平均、體積平均或表面積平均。
• 應用：快速評估批次一致性，如藥物粉末的混合均勻性。

3. 比表面積（Specific Surface Area）

• 定義：單位質量顆粒的總表面積（m²/g），與顆粒的吸附性、反應活性密切相關。
• 檢測方法：BET氮吸附法（ISO 9277）、透氣法（Blaine法，用于水泥細度檢測）。

4. 顆粒形貌（Particle Morphology）

• 檢測內容：形狀（球形、片狀、纖維狀等）、表面粗糙度。
• 方法：掃描電鏡（SEM）、圖像分析技術（動態圖像分析法）。

5. 密度與孔隙率

• 振實密度（Tap Density）：ASTM B527，反映顆粒的流動性與填充性能。
• 真密度（Helium Pycnometry）：通過氦氣置換法測定無孔隙狀態下的密度。

6. 懸浮液穩定性（Zeta電位）

• 定義：顆粒表面電荷特性，影響膠體體系的分散穩定性。
• 檢測方法：電泳光散射法。

三、不同行業的檢測標準與側重

四、檢測儀器選擇要點

1. 測量范圍：根據顆粒尺寸選擇激光粒度儀（寬范圍）或納米粒度儀（超細顆粒）。
2. 分散方式：干法（如氣流分散）或濕法（溶劑分散）需適配樣品特性。
3. 重復性：需滿足行業精度要求（如醫藥行業需RSD<3%）。

五、檢測流程示例（以激光衍射法為例）

1. 樣品制備：分散介質選擇（水/乙醇）、超聲處理消除團聚。
2. 背景校準：消除環境光干擾。
3. 數據采集：多次測量取平均值。
4. 結果分析：生成分布曲線，計算D50、Span值等參數。

六、常見問題與解決方案

• 團聚現象：添加分散劑或延長超聲時間。
• 寬分布樣品：結合篩分法與激光衍射法分段檢測。
• 非球形顆粒：需校正形狀因子或采用圖像法輔助分析。

七、未來趨勢

• 智能化：AI算法用于復雜分布的快速解析。
• 在線檢測：集成到生產線實現實時監控（如PAT技術）。
• 多維分析：粒度-形貌-成分聯用技術（如SEM-EDS聯用）。