Characterizing Synthetic Abrasive Grains with Static Image Analysis

磨料通常用于生产用于抛光,砂砾和表面研磨的粘合磨料产品。他们的应用包括机械工业中的表面处理,电子工业中的机械平面化制造以及生产厨房和浴室清洁剂。

使用合成形式来保留谷物或砂粒的性质的供应和一致性是有益的。碳化硅,合成钻石和氧化铝是一些例子synthetic abrasives

特定的特性使这些材料适合用作磨料,例如材料的硬度和韧性。欧洲杯足球竞彩至关重要的是,粒子的形状,尺寸和粒子形状或尺寸分布(PSD)使这些材料的颗粒有助于用作磨料晶粒。欧洲杯足球竞彩欧洲杯猜球平台

Depending on the required production speed and desired smoothness, different applications require different PSD of abrasive grains. Thus, measuring the PSD is a key part of abrasive grain quality control.

案例研究1

测量碳化硅磨料颗粒的粒径和形状分布

在此示例中,讨论了通常用于生产抛光剂的四个碳化硅样品。它们是由同一生产商在一系列不同批次中制造的。样品1于2019年制造,其他样品是在2020年制造的。

为了测量这些磨料的尺寸和形状,使用了使用静态图像分析原理(ISO 13322-1)的Bevision S1图像粒径分析仪。Bevision S1是一种易于使用的解决方案,可测量和分析1-3000μm范围内颗粒的大小和形状。欧洲杯猜球平台

Bevision S1既可靠又准确,配备了高分辨率摄像头和精确的显微镜,并提供了高质量的粒子图像。在进行测量之前,使用BT -910干配量模块来帮助将碳化硅样品分散到80 x 70 mm的载玻片上。

BT -910通过使用气流破坏潜在的聚集体并最终将它们均匀地分散到载玻片上,从而分散了干粉末。然后使用Bevision S1测量四个碳化硅样品的粒径和形状。在此测量过程中,采用了传输的光照射和10倍放大镜头镜头。

碳化硅磨料的粒度分布。

图1。碳化硅磨料的粒度分布。图片来源:Bettersize Instruments Ltd.

Bevision软件包含许多有用的功能,但是最关键的特征之一是通过对比粒径与四个磨料晶粒样品的粒子圆形之间的关系来产生散点图。

Particle size - circularity scatter plot.

图2。Particle size - circularity scatter plot.mage Credit: Bettersize Instruments Ltd.

Figure 2 indicates that on the larger end of the size distribution (the right side), the scatter points possess a comparatively low circularity value (0.83), suggesting they are less rounded, whereas the finer particles have a greater circularity index of (0.92) signaling that they are more rounded. The coarse, sharp particles of sample 1 and sample 2 are displayed in the images in Figure 3.

样品颗粒1和2碳化物欧洲杯猜球平台碳化物的图像

图3。样品颗粒1和2碳化硅欧洲杯猜球平台磨料的图像。图片来源:Bettersize Instruments Ltd.

Moreover, the distribution of the irregularity can be useful when assessing the general sharpness of the abrasive samples.

颗粒的不规则性欧洲杯猜球平台

图4。颗粒的不规则性。欧洲杯猜球平台图片来源:Bettersize Instruments Ltd.

通常称为修饰比的不规则性是最大铭刻圆的直径与最小限制圆圈的直径之间的关系,如图4所示。它在描述单个单个单一的清晰度时非常有用只欧洲杯猜球平台有一个数字的粒子。

粒度 - 样品3和样品4的不规则性散射图。

图5。粒度 - 样品3和样品4的不规则散点图4。图像信用:Bettersize Instruments Ltd.

如图5所示,粒度 - 不规则性散点图值得注意。

循环性和不规则性都表征了粒子(或其投影区域)类似于圆的程度,但不规则性很容易受到粒子轮廓上尖锐的角度的影响。人们普遍认为,更清晰的磨料会更快地降低产品的表面,这解释了为什么当今的磨料行业欣赏不规则性参数。

所有四个样本均显示出有关粒度分布的相似性,但是在试图建立磨损性能差异时,不规则性可能是决定因素。

使用样品3和样品4的不规则性散点图比较粒径。证明样品4的粗略(较大尺寸)颗粒显示出更大的不规则性(较低的不规则性值),因此具有更快的剪切。欧洲杯猜球平台这表明样品4在用作抛光剂时会表现更好。

相比之下,样品3中的较粗颗粒不那么锋利,如图5所欧洲杯猜球平台示。

相反,所有四个磨料谷物样品均具有相对较低的平均不规则值,约为0.61,这是抛光剂生产者应欢迎的信息,因为低不规则性值与抛光剂的效率提高有关。

案例研究2

Measuring Particle Size Distribution of Corundum Abrasive Grains

我n this case, analysis of the PSD of three corundum samples with various size distributions was carried out. They were used to create bonded abrasive products, including grinding wheels. It is important to note that as all three samples are loose, coarser corundum abrasive grains, they are suitable for use in the sandblasting process.

The three Corundum samples were manufactured by the same producer, and they were available in a variety of grit sizes (grit numbers), from F60 to F120.

A larger grit number is representative of finer abrasive grit. The F60 and F80 grits are well-suited for the removal of large amounts of materials and rounding off corners. The F120 grits, commonly known as medium grits, are suitable for general-purpose sanding.

A BeVision M1 was utilized for the samples’ particle size and shape analysis. TheBeVision M1是类似于S1的图像粒度分析仪,但它也具有自动关注颗粒并配备自动X-Y扫描阶段的能力,该阶段确保扫描和测量载玻片上的所有颗粒。欧洲杯猜球平台

Bevision M1是使用静态图像分析方法分析1-10,000μm范围内粒子大小和形状的有效解决方案。欧洲杯猜球平台

SOP测试功能有助于Bevision M1,允许其有效地提供可靠的结果,通常在3-5分钟范围内。

As with the BeVision S1, a BT - 910 dry dispersion module was applied to disperse the abrasive grains on an 80 x 70 mm glass slide. The PSD results of the abrasive grain samples that the BeVision M1 acquired are shown in Figure 6 below.

圆锥形样品F60,F80和F120的PSD曲线。

图6。圆锥形样品F60,F80和F120的PSD曲线。图片来源:Bettersize Instruments Ltd.

在整个磨料行业中,许多时间密集型的粒度方法用于产品质量控制,例如沉积分析和筛分分析。Bevision M1以提高效率提供了更大的分辨率PSD结果,并提供了有关颗粒的更详细信息。欧洲杯猜球平台

The BeVision software can provide a smooth transition between various particle sizing methods, including sieving, sedimentation, and laser diffraction.

表格1。两种尺寸方法的粒度分布结果。资料来源:Bettersize Instruments Ltd.

样品尺寸(μm) 尺寸(μm) Sieving (%) BeVision M1 (%)
F120 <63 0。19 0.59
63 - 90 6。31 8.42
90 – 106 32.5 31。45
106-125 54 53。2
125-180 7 6。34
> 180 0 0
F80 <150 1.66 0.73
150– 125 6.84 6。21
150 - 180 31。5 30.57
180 - 212 45 46.19
212 - 300 15 16。3
> 300 0 0
F60 <180 1.19 0。14
180 - 212 5。59 5.96
212 - 250 34.5 33.45
250– 300 53 53.07
300 - 425 5 7.38
> 425 0 0

在这种情况下,在进行Bevision M1的测试之前,用筛子分析了三个圆锥形磨料样品。筛分结果显示在所有三种圆锥形磨料的表1中。

There are two things that should be noted when comparing the BeVision M1 result with a sieving result. Firstly, the user should select the most suitable parameter to describe the particle size as measured by a sieve.

Based on the BeVision M1 particle size (area-equivalent diameter, xA) result, there are oversized particles in sample F60 which are larger than 425 microns, which are not displayed in the sieving result.

在进行进一步研究之后,事实证明,与筛分结果相比之下,大小参数最小的车制直径(XFMIN)提供了最佳的相关性,而筛分结果基于第二大直径。

Maximum and minimum Feret diameters

图7。最大和最小的车制直径。图片来源:Bettersize Instruments Ltd.

确定最小的车制直径为粒子平行切线之间的最小距离,并且与粒子的“广度”有关。2与面积等效直径相反,在试图确定粒子是否可以通过筛子开口的情况下,最小的车制直径更适合。

其次,分销模型也是关键。图像分析仪测量每个粒子的大小,并将它们添加在一起以形成统计。这样,图像分析仪会产生数字加权分布或数字分布。

进行筛分分析时,情况有所不同:每个粒度间隔的含量是通过在筛子上添加颗粒的总重量来组成的。欧洲杯猜球平台

假设颗粒是均匀的,则欧洲杯猜球平台按体积加权分析,从而导致体积分布。

Bevision软件提供了从数字分布到所有三个粒度分布结果的音量分布的简单转换。表1使用Bevision M1 PSD结果(XFMIN,卷分布)显示了所有三个样品之间的比较。

与筛分分析相比,Bevision M1提供了完全可比的结果,比筛子具有增强的分辨率和更高的准确性。

结论

磨料晶粒中颗粒的大小,形状和分布会影响磨损表面的显微图和平滑度。欧洲杯猜球平台

With an extensive range of particle size and shape parameters available in addition to a selectable range of result presentation methods, theBevision S1Bevision M1都是有效的仪器,可提供粒度和塑造解决方案,对于确保整个磨料行业的高质量控制过程至关重要。

此外,Bevision系列图像分析仪可以提供相关的粒径和形状分析参数,磨料生产者需要加速产品质量控制过程。

利用Bevision的软件,可以在按钮的触摸(从筛子到激光衍射)之间在各种粒度大小的方法之间建立平滑的相关性。

可靠,高效的Bevision系列是磨料行业的理想选择,无论它们是制造磨料,粘合的磨料产品,用于抛光剂中的松散砂砾还是许多其他一般工业应用。

参考

  1. 国际标准化组织[ISO]。(2007)ISO 8486-2:2007键合磨料 - 晶粒尺寸分布的确定和指定 - 第2部分:微摩洛特式F230至F2000。日内瓦:ISO。
  2. 国际标准化组织[ISO]。(2008)ISO 9276-6:2008粒度分析结果的表示 - 第6部分:粒子形状和形态的描述性和定量表示。日内瓦:ISO。

此信息已从Bettersize Instruments Ltd提供的材料中采购,审查和调整。欧洲杯足球竞彩

有关此消息来源的更多信息,请访问Bettersize Instruments Ltd.

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    Bettersize Instruments Ltd ..(2022,12月6日)。通过静态图像分析来表征合成砂粒。azom。于2023年1月24日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articleId=22198检索。

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