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粒度检测技术的发展及应用

粒度检测技术的发展及应用

主讲人: 李雪冰

课节:10 有效期:12 个月

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李雪冰: 中国科学技术大学材料专业博士毕业,超过15年的颗粒表征及应用相关解决方案经验,先后在马尔文、贝克曼等国际公司担任产品应用专家,对于各种颗粒检测技术及应用有着较深刻的理解,是一位典型的技术流“实力派”,现为丹东百特仪器有限公司技术总监。

颗粒的大小本身是一个非常简单的概念,但一个不规则的颗粒我们该如何描述其大小?长、宽、高或是对角线?而实际我们接触的材料都是由成千上万个不规则的颗粒堆积而成,颗粒大小从几个纳米的表面活性剂胶束、几十纳米的蛋白,到几个微米的陶瓷粉末甚至几个毫米的泥沙颗粒,从无机矿物到高分子聚合物,从粉末到悬液甚至气溶胶,这些颗粒本身的复杂性,导致涌现出了很多的颗粒检测技术,比如筛分、图像、激光衍射、动态光散射以及颗粒计数(光阻/电阻)等等,每种检测方法都有自身的优缺点和应用范围。面对这些纷繁复杂的检测技术,我们该如何理解?同时针对不同的样品和目标,我们该如何选择最合适的解决方案?李雪冰博士将跟您分享这些颗粒表征背后的故事,这些疑问将一一化解。

 

第一讲  颗粒检测之入门篇:粒度检测技术窥探

现在我们在行业里做颗粒检测解决方案有两种现象,第一种即“无所不能”,某个供应商提到他的检测设备和解决方案,几乎是无所不能,唯一的缺点就是成本高价格贵,第二种即“一无是处”,提供颗粒计数方案,其认为不能测纳米的小颗粒,给其动态光散射,纳米的可以测但大颗粒测不好,给其激光衍射,大小颗粒都可以测,但反演计算过程又无法看见每一个颗粒,给其图像,可以看见每一个颗粒,但代表性又不好……其实对于每一种检测技术,有多少优点就有多少缺点,我们唯一能做的就是能从多个角度相对客观地来了解各个检测技术,从而更加了解我们自己的产品。本章中,我们将世界上主流的粒度检测技术给大家梳理一遍,尽量通过动画、图片等简洁通俗的方式,把这些技术背后的故事给大家展示出来。

 

第二讲  颗粒检测之激光衍射篇:粒度检测中的全能战士

激光衍射技术可以说是现在粒度检测中普及率最高的,其测量范围宽,基本可以从亚微米甚至纳米覆盖到毫米,测试样品方式比较灵活,既可以通过湿法分散测量悬液,也可以通过空气加压干法分散测试粉末,甚至在行业里有句戏言:实在不知道啥方案合适的时候就拿激光衍射干。但也有很多问题摆在我们面前,比如这个粒度到底是如何计算的?该技术本身近年来又有哪些变化和发展?该技术检测纳米颗粒是否靠谱,其检测风险又在什么地方?干法湿法处理不同样品有何差异?等等,通过本篇,我们将详细讨论这些问题。          

 

第三讲  颗粒检测之动态光散射篇:纳米颗粒的守望者

“纳米颗粒”伴随着纳米材料的发展已经“网红”了很多年,比如陶瓷领域的纳米微晶,涂料领域的纳米填料和树脂乳液,生物制药领域的蛋白、病毒和外泌体,诊断医疗领域的量子点……等等。虽然电子显微镜现在很多时候已成为纳米颗粒检测的第一解决方案,但其无法直接测试乳液或者溶液样品(测试过程需要高真空),放大倍率极高但数据统计代表性差,同时其高能的电子束也可能对有机样品造成伤害等等,这些从某种程度上限制了其进一步的应用。而基于纳米颗粒布朗运动的动态光散射虽然有时候得到的结果跟电镜有所不同,甚至差别挺大,但其很多时候可以从另一个角度诠释一个不一样的纳米颗粒世界。   


第四讲  颗粒检测之计数器篇:每“球”必争的竞技者

光散射技术可以通过理论模型在较宽的范围内给出颗粒的粒度分布,但无法提供颗粒的绝对数量或者绝对浓度一直是其心中永远的痛,虽然结合透射/散射光强以及比尔朗伯定律,光散射技术也可以给出一些颗粒物料的相对浓度,但其测试原理和过程本身就决定了其数量和浓度是不可能测量准确的,而恰恰某些领域和应用对于颗粒的绝对数量和大小又是比较关注的。因此颗粒计数器则采用了一种完全不同的思路,即“边数边测,每球必争”,对通过检测区域的每一个颗粒进行采集和测试,没有复杂的数学模型,甚至没有什么算法,从而得到一个相对完美的“绝对结果”。然而这看似完美的“绝对结果”,其实里面也暗藏了一些陷阱……

 

第五讲  颗粒检测之交叉验证篇:“团队”协作的意义和作用

通过前面的介绍可以看到,不同的检测技术其测试原理、数学模型、样品处理以及进样方式等等都有着巨大的差异,这些差异导致了很多时候同一个样品采用不同的技术去测试会得到完全不同的结果,这一点也使很多测试者产生了质疑和困惑。然而如果我们从另一个角度来考虑,正是每一种技术其自身的优越性和局限性,从而导致很多时候某一种技术只能给出颗粒的“部分”信息,犹如盲人摸象,不同技术给出的看似相互“矛盾”的结果,其实很可能是我们颗粒不同特性的体现。因此很多时候采用不同检测技术交叉验证就是一个很好的途径,来帮助我们更好地理解我们的颗粒和产品。

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立即评价
  • p3124570
    很棒的课程,就是课件不能下载……
    评价时间 2020/3/29
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