顆粒的粒度定義為顆粒所占據空間大小的尺度。其范圍跨度非常廣,可以從零點幾納米到幾千微米。顆粒的大小稱為“粒徑(grain size)”,又稱“粒度”或者“直徑”。當被測顆粒的某種物理特性或物理行為與某一直徑的同質球體(或組合)相近時,就把該球體的直徑(或組合)作為被測顆粒的等效粒徑(或粒度分布)。當然,對于非球形顆粒,其粒徑與測量基準和統計方法有關,粒徑只能是“等效”的。
粒徑分布
不同粒度間隔的顆粒占粉體總量的百分數(或累積百分數)稱為頻率粒度分布(或累積粒度分布),其縱坐標為不同基準計算的粒度組成,可以是個數、長度、面積、體積的百分數或累積百分數,其橫坐標為不同基準計算的粒度值。D10,D50,D90可反映粉體的均勻程度,也叫粉體的累積分布。
對于整個測量體系,如果其中每個顆粒的尺寸完全相同,則認為體系是單分散的,否則將由不同尺寸的顆粒統計分布組成,此時關注顆粒粒度分布圖是有必要的。
常用的解釋粒度分布圖的參數包括:
均值:體系的平均粒度
中值:粒度分布中間的粒度
峰值:具有高頻率的粒度
要特別說明的是,若粒度分布圖不是完全對稱的,則這三個參數不是完全相等的。

粒度分布:中值、峰值和平均值示意圖
D10:是指在該值之下累積百分數占10%,和D90相反。在生產和生活中的應用中,這三個參數具有非常重要的意義。例如,在制藥行業中,如果知道某種藥物的粒度分布,就可以了解藥物的有效性和副作用。此外,在環保領域中,粒度分布也是空氣和水質監測的重要指標之一。總之,D10、D50、D90是粒度分布中非常重要的三個參數,它們分別表示不同區間的顆粒分布情況。微小顆粒態物質在日程生活和工業生產中有著很廣泛的應用,尺寸的大小和分布情況直接關系到工業流程,產品質量以及能源消耗和生產過程的安全性。因此,準確方便的測量微小顆粒的和直徑(粒徑)并得到粒徑分布函數非常有意義
D50:體系中累積分布占比達到50%時的對應的粒度;也稱中位粒徑,是指累積分布百分數達到50%時對應的粒徑值。這是一個表示粒度大小的典型值,該值準確地將總體劃分為二等份,也就是說有50%的顆粒粒徑超過此值,有50%的顆粒粒徑低于此值。如果一個樣品的D50=5μm,說明在組成該樣品的所有粒徑的顆粒中,粒徑大于5μm的顆粒占50%,小于5μm的顆粒也占50%。D50常用來表示粉體的平均粒度。
D90:是指顆粒粒度分布中,從小到大累積分布百分數達到90%時對應的粒徑值。即指某一粉體中,粒徑小于D97的顆粒數占總顆粒數的97%。它通常被用來表示粉體粗端粒度指標,是粉體生產和應用中一個被重點關注的指標。同樣,有的行業采用D95、D97等值,其物理意義與D90相似。
例如:若某樣品的D10=3 μm,D50=10 μm,D90=12 μm,按照顆粒從小到大分布,說明在組成該樣品的所有顆粒體系中,小于等于3 μm的顆粒占比10%;小于等于10 μm的顆粒占比50%;小于等于12 μm的顆粒占比90%。

粒度分布:D10、D50和D90示意圖

累積分布:D10、D50和D90示意圖
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