วิธีทดสอบการกระจายขนาดอนุภาคของผงเพชรสังเคราะห์

วิธีการตรวจจับการกระจายขนาดผงเพชรส่วนใหญ่ ได้แก่ วิธีภาพ วิธีตกตะกอน วิธีเหวี่ยง วิธีเลเซอร์ วิธีคูลอมบ์ เป็นต้น

 

1. วิธีการภาพ
วิธีภาพเป็นวิธีการตรวจจับขนาดเกรนของผงเพชรด้วยเครื่องวิเคราะห์ภาพอนุภาค
เครื่องวิเคราะห์ภาพอนุภาคโดยทั่วไปประกอบด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง กล้อง คอมพิวเตอร์ และซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ เมื่อทำการวัดขนาดอนุภาค ตัวอย่างจะถูกสร้างเป็นตัวอย่างการสังเกตด้วยสไลด์และกลีเซอรีน จากนั้นวางไว้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์แบบออปติคอลเพื่อการสังเกต และถ่ายภาพตัวอย่างด้วยกล้อง จากนั้นถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์สำหรับการวิเคราะห์ขนาดอนุภาคด้วยซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ (เช่น แสดงในรูปต่อไปนี้)

ข้อดีของวิธีการสร้างภาพคือการตรวจจับที่ใช้งานง่าย การวิเคราะห์สัณฐานวิทยาของอนุภาค และอื่นๆ ข้อเสียของวิธีภาพคือจำนวนตัวอย่างน้อย แสดงผลการทดสอบได้ไม่ดี การดำเนินการที่น่าเบื่อ และใช้เวลานาน

2. วิธีการชำระเงิน
การวัดขนาดอนุภาคโดยการตกตะกอนเป็นเครื่องมือและวิธีการวัดการกระจายขนาดอนุภาคด้วยอัตราการตกตะกอนของอนุภาคในของเหลว วิธีการวัดการกระจายขนาดของผงเพชรตามความเร็วการตกตะกอนของอนุภาคที่มีขนาดอนุภาคต่างกันในของเหลว

กระบวนการพื้นฐานคือการใส่ตัวอย่างลงในของเหลวเพื่อทำให้สารแขวนลอยมีความเข้มข้น อนุภาคในสารแขวนลอยจะตกตะกอนภายใต้การกระทำของแรงโน้มถ่วง

 

ความเร็วในการตกตะกอนของอนุภาคสัมพันธ์กับขนาดของอนุภาค ความเร็วในการตกตะกอนของอนุภาคขนาดใหญ่นั้นเร็วและอนุภาคขนาดเล็กนั้นช้า ความเร็วในการตกตะกอนของอนุภาคสะท้อนโดยอ้อมด้วยการวัดอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเข้มแสงในสารแขวนลอย ณ เวลาต่างๆ และคำนวณการกระจายขนาดของอนุภาค อย่างไรก็ตาม การวัดความเร็วการตกตะกอนโดยตรงของอนุภาคในกระบวนการวัดจริงนั้นทำได้ยาก ดังนั้นจึงมักจะใช้ในการวัดอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของสารแขวนลอยที่ระดับความลึกต่ำกว่าระดับของเหลว เพื่อกำหนดความเร็วในการตกตะกอนทางอ้อมของอนุภาค จากนั้นจึงวัดการกระจายขนาดอนุภาคของตัวอย่าง

3. การหมุนเหวี่ยง
สำหรับอนุภาคที่ละเอียดกว่า วิธีตกตะกอนด้วยแรงโน้มถ่วงต้องใช้เวลาตกตะกอนนานขึ้น และได้รับผลกระทบอย่างมากจากการพาความร้อน การแพร่กระจาย การเคลื่อนที่แบบบราวเนียน และปัจจัยอื่นๆ ในระหว่างกระบวนการตกตะกอน ซึ่งส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดที่มากขึ้น

 

เพื่อแก้ปัญหาเหล่านี้ มักจะใช้วิธีการตกตะกอนแบบแรงเหวี่ยง ถังตกตะกอนวางอยู่ในจานหมุนความเร็วสูงเพื่อเร่งความเร็วการตกตะกอนของอนุภาค ทำให้ใช้เวลาในการวัดสั้นลงอย่างมาก ปรับปรุงความแม่นยำในการวัด และทำให้สามารถตรวจจับอนุภาคขนาดเล็กพิเศษได้ ขณะนี้เครื่องวิเคราะห์ขนาดอนุภาคแบบแรงเหวี่ยงทำงานที่ความเร็วมากกว่า 20,000 รอบต่อนาที ขีดจำกัดการตรวจจับคือนาโนเมตร

4. วิธีเลเซอร์
วิธีเลเซอร์วัดการกระจายขนาดตามปรากฏการณ์ทางกายภาพที่อนุภาคกระจายแสง ในการใช้งานจริง ข้อมูลการวัดมีความเสถียรเนื่องจากใช้เวลาในการวัดสั้น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับขนาดอนุภาคที่น้อยกว่า 150 การวัดผง μ M ได้รับการยอมรับในการใช้งานจริง

5. วิธีการเคิร์ต
วิธีเคิร์ตหรือที่เรียกว่าวิธีต้านทาน ใช้หลักการต้านทานรูเล็กๆ เมื่ออนุภาคขนาดเล็กผ่านเข้าไปในรูเล็กๆ อนุภาคขนาดเล็กจะครอบครองพื้นที่บางส่วนในรูเล็กๆ และปล่อยของเหลวที่เป็นตัวนำไฟฟ้าออกมาในรูเล็กๆ ซึ่งจะเปลี่ยนความต้านทานที่ปลายทั้งสองของรูเล็กๆ

 

เครื่องมือประมวลผลสัญญาณความต้านทานเหล่านี้และนับการกระจายขนาด วิธีการวัดนี้เหมาะสำหรับการตรวจวัดตัวอย่างผงที่มีขนาดอนุภาคสม่ำเสมอ (เช่น การกระจายขนาดอนุภาคแคบ) และสำหรับการวัดขนาดและจำนวนของอนุภาคของแข็งหายากในน้ำ มีข้อดีของความละเอียดสูง ความเร็วในการวัดที่รวดเร็ว และการใช้งานที่ง่าย แต่ก็มีข้อบกพร่องบางอย่าง เช่น ช่วงไดนามิกที่เล็กและขีดจำกัดการวัดที่ต่ำกว่าไม่เพียงพอ