主题：【讨论】同一样品（金刚石线锯微粉），马尔文、库尔特、图像分析仪的对比

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山岚

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发表于：2017/08/23 16:19:55 楼主管理分享倒序浏览只看楼主回复私聊

这段时间做金刚石线锯微粉的质量控制工作，对马尔文、库尔特、图像分析仪的检测情况都研究了一下，有一点小心得，抛出来和大家讨论下。
以下是我总结的报告：
马尔文、库尔特和图像分析仪是线锯微粉质量检验中最常用的三种手段。马尔文是激光法，使用的是光散射理论，所测粒径一般认为是等效体积径；库尔特则是基于小孔电阻原理，所测粒径是等效电阻粒径；图像分析仪属于图像法，是利用电子技术、数字图像处理技术的一种测试方法，所测粒径是等效圆直径。

1、检测结果对比
测试小样粒度6/12，是线锯专用金刚石微粉。图1是图像分析仪检测的显微图片，图2是对应的图像分析报告。从图1可以很清晰地看到磨粒的形貌、透明度、粒度分布等信息。图2是对图1采集的磨粒图像信息所做的分析报告，包括粒度分布图、粒度特征值、颗粒形状组成三部分，通过量化分析，可以方便地进行微粉的质量检验控制。显微图片和分析报告互为佐证，可以全面地反映微粉产品质量。

金刚石微粉

图1 金刚石微粉颗粒形貌显微图片

金刚石微粉

图2 金刚石微粉图像分析报告

图3是样品库尔特检验结果，图4是样品马尔文的检验结果。可见，无论库尔特和马尔文，只能反映粒度分布，不能对微粉形状组成（形貌）进行检测，这对微粉质量控制不利。

金刚石微粉

图3 金刚石微粉库尔特检测报告

金刚石微粉

图4 金刚石微粉马尔文检测报告

2、结果分析

对比三种检测结果，如表1所示。可见：D50的检测结果，按大小排序依次是图像法＞激光法＞电阻法；分布宽度的检测结果，按大小排序依次是激光法＞电阻法＞图像法。显然，以激光法检测粒度分布是不可取的。现在普遍认知是使用激光法检测D50，电阻法检测粒度分布，这也是有一定道理的。

表1 图像法、电阻法、激光法微粉检测结果对比

	D10	D50	D90	分布宽度	测试仪器
图像法	8.62	9.65	10.86	23.2%	KBKL-Ⅱ图像分析仪
电阻法	6.608	7.391	9.594	40.4%	Beckman Coulter Multisizer 3
激光法	5.897	8.389	11.864	71.1%	Hydro 2000MU（A）

注：分布宽度（%）=（D90-D10）×100/D50

库尔特是将所有颗粒等效为同体积的标准球形颗粒，以标准球形颗粒的粒径表示被测颗粒的粒径。适用于粒度分布窄的磨粒检测，样品浓度、分散等都会影响检测结果。库尔特最理想的情况是颗粒一个接一个通过，但实际上会出现多个颗粒同时通过的情况，还有一些颗粒通过感应区域时可能发生水平或垂直翻转的现象，这些不利于颗粒计数，测试值将小于真实值。
马尔文是最常用的激光粒度仪，但目前用户对激光粒度仪的认识有一个误区，认为激光粒度仪检验结果稳定准确。其实激光粒度分析法法是一种拟合近似分析方法，而且不可校准，溯源性、可比较性差，分辨率低，对D50粒径的分析还比较准，但对D5、D10、D90 、D95粒径的分析误差就比较大，已不能满足磨料粒度分析的要求。因此激光粒度仪经常将不合格品检验成合格品，也经常将合格品检验成不合格品，所以，用户在利用激光粒度仪进行质量检验时，要特别引起注意。尤其是对于最终用户，不推荐用激光粒度仪作为磨料粒度质量把关的手段。

3、感想
（1）马尔文对D50粒径的分析较准，可用于对中值粒径D50检测。但由于并不反映粒度实际组成，更不能反映颗粒形貌，当微粉粒度，特别是形貌发生变化时，是无法有效发现的，而形貌变化将直接影响线锯微粉的上砂，库尔特同样不能有效反映微粉形貌的变化，所以不建议将马尔文、库尔特作为主要的微粉质量把关手段。
（2）微粉质量控制，需要制定产品质量标准，马尔文、库尔特由于无法反映形貌，可量化指标较少，无法依据它们制定有效的质量标准。带有高级图像分析功能的图像分析仪（如本试验所用仪器KBKL-Ⅱ图像分析仪），可以对粒度分布、粒度特征值、微粉形状组成等全面分析量化，以此制定质量标准，可有效控制产品质量。
（3）马尔文、库尔特测量速度快，重复性好，操作简单，但微粉变化时可靠性差，可作为常规检测手段。图像分析仪直观可靠，可作为微粉质量检测的主要手段。

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