矿物有各种各样的形式和用途,有些是有价值的珠宝,但有些主要是用作研磨剂,通过磨擦不完美和凸出物使表面光滑。一些研磨性矿物包括二氧化硅、钻石、石榴石和氧化铝。磨料在现实生活中有很多应用,如在电脑部件和dvd的制造过程中刨平表面,制作砂纸,研磨和切割车轮,去除皮肤污点或胎记,使地板防滑,制作牙膏,制作厨房和浴室清洁剂和手部清洁剂。
然而,一种材料必须具有某些特定的性能才能成为良好的磨料。其中包括硬度和锋利度(这使它能够磨损其他表面),以及韧性,这有助于磨料本身抵抗磨损。为了研磨、抛光或去除表面,磨料必须比选择处理的表面更硬。
磨料通常从矿山中提欧洲杯足球竞彩取。这类天然磨料包括钻石、石榴石和氧化铝。合成磨料在工业上更常见,因为它们的供应和质量更容易保证。其中包括碳化硅、氧化铝和人造金刚石。有三种主要的硬度标度:莫氏硬度、维氏硬度和努普硬度。莫氏硬度是根据哪一种材料能在另一种材料上产生划痕来衡量的。维克斯和努普天平是基于使用钻石来压痕测试材料,无论是金属(维克斯)或脆性材料(努普),这需要测量而不损害任何一种材料。在任何刻度上的最高值是金刚石,它具有最大的硬度。
本文介绍了一种利用衍射测量粒度分布和动态图像分析来确定磨料性能的实验。重点是用于计算克伦拜因圆度的某些参数,以便根据颗粒锐度定义磨料的形状和形状。
尺寸测量
磨料是根据颗粒大小为特定用途选择的。虽然过去是用筛子测量的,但当尺寸非常小时,这项技术不能使用,当形状不规则时可能不准确。磨料的大小从6微米到6毫米不等。事实上,特殊的抛光磨料要求颗粒尺寸小于6微米。在使用干粉配置的典型设置中,Sync设备可以测量从0.020到4000微米的任何地方,而对于流体,范围超过0.020到2000微米。
衍射法得到了广泛的应用,是粒度分布的首选方法。这种技术快速而强大,准确地反映变化,结果描述了广泛的特性,完全定义了材料的属性。下图显示了巴顿矿50W石榴石的同步衍射测量的典型读数。
各种尺寸的石榴石磨料的图形比较Microtrac MRB同步衍射测量如图2和图3所示。利用Microtrac MRB FLEX软件的显示特性生成图形。图中通过百分比数据的使用是为了显示该技术的灵敏度和分辨率。所有的分布都是由体积分布(重量/质量)决定的,因为所有粒子的密度都是常数。欧洲杯猜球平台
基于动态图像分析(DIA)的磨料锐利度和形状指标
颗粒的形状和大小是重要的,实际上是决定研磨效果的主要因素。影响颗粒形状的最重要因素之一是锐度,它表明一种材料与另一种材料表面摩擦的能力。表面粗糙度或粗糙程度影响表面处理磨损的速度和磨料的有效性。有一个确定的粒度效应,一旦磨料的粒度降至临界极限以下,磨损率急剧下降。锐度是基于SPQ(尖峰参数二次型)计算,以及其他可以追溯到更早的方法。
过去,磨料性能是通过形状和棱角来表示的,形状和棱角是用磨粒的微观和宏观图像来确定的,然后用克伦拜因图来比较形状,得出一个显示整体形状特征的总值。欧洲杯猜球平台然而,只有少数粒子可以通过这种方式进行手工欧洲杯猜球平台分析,最终结果可能存在统计不准确的问题。图5和图6显示了Garnet 50W和Garnet 150W的非常相似的形状,这表明在这样的测试条件下,对材料的形状和环度做出决定可能非常困难。
这张可视图表是克伦拜因图,通常用于对沙粒图像进行匹配,以估计其圆度和球形度(来自克伦拜因,w.c.和Sloss, l.l.l,地层与沉积,1956年,Freeman and Company, San Francisco CA)
图像分析和克伦拜因计算
同步衍射数据对同一对石榴石材料显示上面显示的大小差异,这是至关重要的,以允许适当的磨料选择和使用。欧洲杯足球竞彩粒子形状的知识也同样重要,前面已经解释过了。因此,在现代测试中,Krumbein图可以为粒度和形状的确定提供基础,而DIA允许更详细的描述和表征磨料的质量控制目的,并具有更好的统计有效性。
图7为50W石榴石与150W石榴石数据分析得到的数据对比。Da计算表明了所报告的尺寸,与通过同步激光衍射(如图2和图3所示)得到的尺寸非常相似。图8为本实验研究的5种石榴石的Da大小对比,以及通过Krumbein图匹配得到的粒径分布对比,如图9所示。
将通常用于粒子表征的形状因子与克伦拜因计算进行了比较。对于任何等级的任何磨料,角度由克伦拜因值给出,这使得材料的等级能够被识别和表征。
用目前的设备Microtrac MRB同步,直径和激光衍射都被用来确定大小,这有助于决定磨料应该用于抛光,水喷射或爆破。一旦完成了这一分组,进一步的差异取决于材料的类型,因此它们有助于以极大的灵敏度和准确性识别和表征材料。
重要的是要知道分布中粒子的全部范围,这样才能选择正确的分布类型。欧洲杯猜球平台在当前的设置中,体积分布对应用程序很重要,因为所有的材料都是根据体积来处理的,重量是确定的,属性是评估的。欧洲杯足球竞彩材料的筛分也使用重量作为数据大小/体积分组的基础。很少使用数字或计数百分比。小颗粒通常不是欧洲杯猜球平台独立的,而是在样品制备过程中附着在大颗粒上并分离出来的。细粉一般是磨矿和加工的结果。
与Krumbein参数相比,粒子的角度是一个更有效的锐度参数,如下图所示,因为与Krumbein图的有限方法相比,粒子的所有尖边都被计算为角度。欧洲杯猜球平台这个限制是由于它不能显示所有的角点,所以不能适合所有的圆。Krumbein和角度数据都可以用来评估每个趋势。虽然趋势相反,但这是因为这两种方法的目的和计算方法不同,因此能够表现出粒子形状的不同方面。
圆度是磨料锋利度的另一个特性,但从表中可以看出,它在衍射数据上不够明显,不足以将不同的磨料充分分开,从而便于表征。Krumbein圆度在区分三种材料(钻石、石榴石和氧化铝),特别是钻石和氧化铝方面具有更高的灵敏度和分辨力。欧洲杯足球竞彩
表2给出的数据表明,与单独使用粒度或与克伦拜因图匹配的粒度相比,将粒度的衍射测量与图像分析相结合,可以对磨料进行更详细的表征。为了便于比较,还展示了其他形状和形式。
虽然其他参数在按角度分离材料方面可能有用,但这种方法的灵敏度在材料鉴别方面是次优的,并且可能无法揭示材料的角度欧洲杯足球竞彩形状差异。在不同的情况下,材料之间的区别可能是充分的,也可能是不欧洲杯足球竞彩充分的,这取决于区别的程度。
总结
锐度的测定是磨料研究中的一个热点问题。虽然可以使用多种方法,但许多方法都需要大量的时间,相对不敏感或需要过于复杂的样品制备。目前的实验表明,衍射测量为获得颗粒锐度数据提供了一个满意的解决方案,特别是对于磨料,因为这类材料的数据是耐久性和有效磨损的重要。欧洲杯足球竞彩
因此,它们的使用允许设置和维护规格,而Krumbein计算对于处理通过图像分析获得的信息具有额外的价值。锐度值也有助于完成研磨材料的表征。欧洲杯足球竞彩同步衍射测量和自动图像分析的使用使得这两种测量可以在同一样品上进行,并确保样品具有代表性,避免了在使用不同技术的多个仪器测试样品时可能出现的问题。
有些粒子可能欧洲杯猜球平台会大到1 / 4英寸,不属于Microtrac MRB Sync或任何使用激光衍射的仪器的测量范围。这些可以使用Microtrac MRB范围的成像仪器进行成像,基于专利的三维成像技术,该仪器可以测量5英寸以内的粒子,使用在线和实验室样品。欧洲杯猜球平台
这些信息已经从Microtrac MRB提供的材料中获得、审查和改编。欧洲杯足球竞彩
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