超聲學粒度測量原理及其工藝實現

    對于很多應用領域來說，了解粉體一次顆粒的粒徑（初級粒徑）是非常重要的。陶瓷顆粒的工藝過程就是一個實例，因為陶瓷生坯的孔隙結構、密度及燒結行為與其原料（主要為氧化鋁）的粒度分布直接相關。在建筑行業中，固化過程和水泥的加工性能都與這個參數有關。另一個是食品行業，比如說巧克力的質量與巧克力粉的粒徑密切相關。了解分散體系的實際粒徑，或說分散系的狀態，對分散系的質量而言，通常比了解初級粒徑還要重要得多：分散體系的狀態決定了工藝性能、貯存穩定性以及終產品的質量等等。因為現有的光學方法只能用于高度稀釋的體系，如激光衍射法，卻不能提供這一功能。在實際應用中，分散體系的濃度一般遠高于1%，而稀釋會改變體系的特性。

    因為這個原因，超聲技術越來越受到推崇。由于物理特性與光波不同，超聲波能夠分析體積分數60%以內的分散體系，在許多的應用如功能性架構、硅膠、納米顆粒（粒徑5-100nm）中起著重要作用。現代的超聲譜儀能夠在很大的粒徑和濃度范圍內表征納米顆粒。

    本文討論超聲譜儀DT-100的工作狀態。在闡述測量原理后，還會介紹一些聲譜的膠體化學和物理上的基本原理。