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* 纳 米 科 技 第一节 超细粉体测试技术 * 纳 米 科 技 纳米粉体是我们首先碰到的纳米材料，对这类材料的测试主要是在常规技术上发展起来的。 一、粒度的表征 粒度是指粉体粒子大小的量度。粒度的表征是对粒子大小的表征——包括平均直径和粒度分布的表征。 一、粒度的表征 1、粒子的平均粒径 若粒子是球形，球形直径就是粒径； 若纳米粉体是由粒径为d1，d2，d3，…，dn的粒子所组成的集合体，表征粒度的物理量应为体系平均粒径。 粒子的尺寸用粒径来表示： 若粒子不是球形，用等效球体的直径来表示； 一、粒度的表征 1、粒子的平均粒径 一、粒度的表征 1、粒子的平均粒径 粒度分布可用正态分布方程来表示： 一、粒度的表征 2、粒度分布的表征 百分率曲线：又称频率曲线，是指在颗粒群中，颗粒的当量直径为某一直径数值出现的概率。 一、粒度的表征 常用众数直径、中位径等参量来描述粒度分布： 众数直径是指颗粒出现最多的粒度值，即相对百分率曲线的最高峰值。 2、粒度分布的表征 一、粒度的表征 常用众数直径、中位径等参量来描述粒度分布： 中位径d50是指在占颗粒总量50%的粒子所对应的粒子直径。 2、粒度分布的表征 二、粒度及表面形状测量技术 传统测试技术中，在10nm以下范围内仅有电子显微镜法和光子相关谱法（PCS）可用。 纳米尺度 二、粒度及表面形状测量技术 1、电子显微镜测试 光的衍射现象严重地限制了光学显微镜的分辨本领，以可见光照明的显微镜最大的分辨率约为300nm左右，其放大倍率设计为1000～1500倍已是极限，再提高已无意义。 利用在真空中高速运动的电子流代替光线来作为显微镜的照明，其波长约为可见光的十万分之一，分辨率大大提高。 二、粒度及表面形状测量技术 1、电子显微镜测试 电子显微镜包括扫描电镜和透射电镜。透射电镜测试范围已达到1nm（最高达0.3nm）。 测试方法的核心在制出电镜适用的样品。 二、粒度及表面形状测量技术 1、电子显微镜测试 测量电镜照片上微粒的粒径就达到了粉体粒度测试的目的，测量球体粒径的个数参考表4-1所列情况而定。 二、粒度及表面形状测量技术 1、电子显微镜测试 扫描电镜制样复杂一些，且分辨率较透射电镜低，但扫描电镜显微像立体性更好一些，便于观察分析。 二、粒度及表面形状测量技术 2、激光光散射法 原理：当单色光通过以超细粉体为分散相的悬浮液时，粉体粒子对单色光会产生散射，光散射的模式由粒子尺寸d 和单色入射光的波长λ所决定： 1）当d λ时，属于夫琅禾费衍射。如果把所测颗粒都等效为球体，当激光照射到粒子表面时发生散射，粒子越小，散射角越大。测量散射角，即可得到粒子的平均粒径、粒度分布及比表面积。 二、粒度及表面形状测量技术 2、激光光散射法 原理：当单色光通过以超细粉体为分散相的悬浮液时，粉体粒子对单色光会产生散射，光散射的模式由粒子尺寸d 和单色入射光的波长λ所决定： 2）当d≈λ时，属Rayleight-Gans-Mie散射。因为悬浮液中粒子处于不断的热运动（布朗运动），散射光的强度会随着粒子的运动而形成运动斑纹；