1 粉体粒径的表示方法
1．1 粉体粒径
（中国粉体技术网/班建伟）粒径是粉体的基本性质，是用来表示粉体颗粒尺寸大小的几何参数。由于它显著的重要性，需要进行精确的测量。实际粉体颗粒形状的不均匀程度是千差万别的，大多数颗粒不是球形，而是条形、多边形、片状或各种形状兼而有之的不规则体，因而表示颗粒群平均大小的方法多种多样，表1为各种粒径的定义。
1.2 颗粒分布
颗粒分布用于表征多分散颗粒体系中粒径大小不等的颗粒组成情况，分为频率分布和累积分布。频率分布表示与各个粒径相应的粒子占全部颗粒的百分含量；累积分布表示小于或大于某一粒径的粒子占全部颗粒的百分含量，累积分布是频率分布的积分形式。百分含量一般以颗粒质量、体积、个数为基准。颗粒分布常见的表达式有粒度分布曲线、平均粒径、标准偏差和分布宽度等。
2 常用的粒径测量方法
2.1 筛分法
对于非金属矿物的超细粉碎产品，筛分法很难测定其粒度大小，一般地，粒径>g0}lm，常用筛分法。筛分法测定粒径时，是将物料通过网孔尺寸大小不同的一套分样筛进行的，测定各筛上的筛余量，计算出各种粒径的百分含量，国产筛是以每平方英寸上的孔数表示筛的目数。
传统陶瓷工业生产中常用德国标准筛(以每平方厘米上的孔数)100号(俗称万孔筛)来控制粉料的细度。测定时取一定量的粉料通过筛子，测定筛余量(即通不过的粉料量)占总重量的百分率，筛余越多，说明粉料颗粒愈粗。不同产品有不同的筛余量，如电容器陶瓷要求筛余量小于0．01％ 。在工业化大生产中，这种简单而有效的方法对保证产品质量有着重要的意义。
2.2 沉降法
粒径在10 m以下的粉料常用沉降法。根据斯托克斯定律，即球形固体颗粒因重力或离心力作用在粘滞液体内下沉时，当颗粒沉降速度不很大，即颗粒与液体之间的相对运动呈层流状态时，其沉降速度恒定并与颗粒的直径平方成正比。如下式所示：
式中：v为颗粒自由沉降速度(m／s)；H 为沉降距离(m)；t为沉降时间(s)；px，pf分别为颗粒和分散液体密度(kg／m3 )； 为分散液体的粘度(Pa·s)；D为颗粒直径(m)也称为斯托克斯直径。
它实际上是一种与试样颗粒具有相同沉降速度的球体直径。因此，该法所得的直径称为等效径，颗粒不规则时，需应用适当的形状系数进行修正。当粉体粒径达到微米以下时需要进行离心沉降，这样要用离心加速度ω2 r代替式中的g，即得
式中：ω为颗粒回转角速度(rad／s)；r为颗粒回转半径(m)。利用斯托克斯定律各种光透式颗粒度分析仪测定粉体粒径时，由于分散液体的pf和1)是随温度变化的参数，加之沉降速度由于仪器本身的系统误差很难避免，因而用此种方法测定粒径就存在很大的误差。
2．3 激光粒度分析法
当粒子和光相互作用时，能发生吸收、散射和反射等多种形式，在粒子周围形成的各个角度的光强度分布取决于粒径和光的波长，因而以前的激光粒度分析仪通过记录光的平均强度只能表征颗粒比较粗的粉体体系，另外，颗粒的“叠加”效应会影响其准确性。在测试以前，必须将粉体充分加入分散剂以及超声波分散打开发生团聚的二次粒子，才能保证所测结果的准确性。
近年来，针对纳米粉体而研制的更高级的激光散射测试仪是利用光子相关光谱来测量粒径，即以激光作为相干光源，通过探测由于纳米颗粒布朗运动所引起的散射光的波动速率来测定粒子的大小分布，其尺寸参数不取决于光散射方程，而是取决于Stocks—Ein．stein方程。
式中：D0为颗粒在分散体系中的平动扩散系数；k 为波尔兹曼常数；T为绝对温度(K)； 为溶剂粘度(Pa·S)；d为等价圆球直径(m)。这种方法称为动态光散射或准弹性光散射。该方法应用在纳米颗粒粒度分布测定上时间不长，其特点是测定所需时间短，只用十几分钟，而且可以一次得到粒度的直方图、累积曲线、相应粒度(D10、D50和D90)、平均粒度及比表面积等多个数据。
2．4 比表面积法
球型颗粒的比表面积S 与其直径d的关系为：
式中：S 为重量比表面积( m2/g)；d为颗粒直径(m)；p为颗粒密度(kg／m3 )。测定粉体比表面积的标准方法是利用气体的低温吸附法，即以气体分子占据粉体颗粒表面，测量气体吸附量来计算颗粒比表面积的方法。目前常用的是BET吸附法。此种方法主要是与其他方法的结果相比较表征粉体的团聚程度。
2．5 光学显微镜法
粒径在500～0.5μm时，一般采用光学显微镜法。最精确的方法是采用测微目镜进行测定，但此种方法较费时。因此，当对颗粒尺寸要求不太精确时，可用较快捷的网格法测定。网格法是从算术和几何角度每隔一定间距固定在目镜上的定标器，测定时将颗粒与标准网格相比较确定其粒度范围。显微镜法是唯一对粉体颗粒既可观察，又可测量粒径的手段。因此，被科学工作者视为最完美的方法。
用显微镜可测定颗粒的形状、组成、大小等，灵敏度比其他方法要好的多，但是由于光学显微镜目镜和物镜的放大倍数有限，因而当粉体粒径达到亚微级以下时，一般的光学显微镜就不再能观察出粉体粒径的大小及其形貌。而扫描电镜、透射电镜等高级的电子图象分析仪为颗粒分析提供了良好的测试手段。
2．6 电子显微镜法
适用于10～0．001μm的测量。用电子显微镜测定粒径，通常是通过获得颗粒的图象来实现，这种方法测定误差主要是因颗粒检测范围大小而引起，为了减少误差，需从某一给定式样的多个侧面的照片进行测定。比较典型的有2种：即扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)。扫描电镜的测定下限是0．02μm，而透射电镜是0．001μm，且测定比较准确，但试样制备麻烦。将电镜和近代图象分析仪相结合，可避免计算大量颗粒而造成的人为误差。
用扫描电镜可观察到粉末颗粒的三维形态及堆积形态。图像及照片的立体感强，但分辨率比透射电镜低，对细小的颗粒不易得到清晰的图像。透射电镜是一种高分辨率、高放大倍数的显微镜。是测量和观察颗粒的形貌、组织和结构的有效工具。在陶瓷粉体研究工作中，将原料粉末细小颗粒均匀的分散在有支持膜的铜网上，在透射电镜中观察，可以确定颗粒的大小和粒度分布、形貌。但试样必须用一定的分散剂，使粉末在支持膜上高度分散，纳米级的粉体粒径最好用透射电镜进行测量。
表2 各种粒度测定方法的适用范围
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