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納米材料檢測儀不同測試方法的優缺點及適用范圍

發布時間:2022-03-14      點擊次數:31
  目前,納米材料已成為材料研發以及產業化基本的構成部分,其中納米材料的粒度則是其重要的表征參數之一。本文根據不同的測試原理闡述納米材料檢測儀的測試方法,并分析了不同粒度測試方法的優缺點及適用范圍。
  
  1、電子顯微鏡法
  
  電子顯微鏡法是對納米材料尺寸、形貌、表面結構和微區化學成分研究常用的方法,一般包括掃描電子顯微鏡法(SEM)和透射電子顯微鏡法(TEM)。對于很小的顆粒粒徑,特別是僅由幾個原子組成的團簇,采用掃描隧道電鏡進行測量。
  
  優點:該方法具有可靠性和直觀性。
  
  缺點:測量結果缺乏整體統計性,滴樣前必須做超聲波分散;對一些不耐強電子束轟擊的納米顆粒樣品較難得到準確的結果。
  
  2、激光粒度分析法
  
  激光粒度分析法是基于Fraunhofer衍射和Mie氏散射理論,根據激光照射到顆粒后,顆粒能使激光產生衍射或散射的現象來測試粒度分布的。因此相應的納米材料檢測儀分為激光衍射式和激光動態散射式兩類。
  
  優點:樣品用量少、自動化程度高、重復性好,可在線分析等。
  
  缺點:不能分析高濃度的粒度及粒度分布,分析過程中需要稀釋,從而帶來一定誤差。
  
  3、動態光散射法
  
  動態光散射也稱光子相關光譜,是通過測量樣品散射光強度的起伏變化得出樣品的平均粒徑及粒徑分布。液體中納米粒子以布朗運動為主,其運動速度取決于粒徑、溫度和黏度系數等因素。
  
  優點:納米材料檢測儀速度快,可獲得精確的粒徑分布。
  
  缺點:結果受樣品的粒度大小以及分布影響較大,只適用于測量粒度分布較窄的顆粒樣品;測試中應不發生明顯的團聚和快速沉降現象。
  
  4、X射線衍射線寬法(XRD)
  
  XRD測量納米材料晶粒大小的原理是當材料晶粒的尺寸為納米尺度時,其衍射峰型發生相應的寬化,通過對寬化的峰型進行測定并利用Scherrer公式計算得到不同晶面的晶粒尺寸。
  
  優點:納米材料檢測儀可用于未知物的成分鑒定。
  
  缺點:靈敏度較低;定量分析的準確度不高;測得的晶粒大小不能判斷晶粒之間是否發生緊密的團聚;需要注意樣品中不能存在微觀應力。
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