对于粉末材料,我们通常用激光粒度仪(光散射等效原理)来测试它们的颗粒情况。
而一般情况下,我们送出去测试,返回来的是数据,有的会做出图表。那我们如何根据数据或者图表来分析呢?
粒度分布
粒度分布表示不同粒径的粒子群在粉体中所分布的情况,反映粒子大小的均匀程度。
粒度分布图示法:频率分布(微分分布)与累积分布。
1. 微分分布:它表示各个粒径相对应的粒子在全粒子群中所占的百分数。(如下图所示)
为了便于大家理解,我重新做了4条线。
黑色的线对应的值表示:粒度为0.4μm的颗粒占整个粒子群的7%。
绿色的线对应的值表示:粒度为1.05 μm的颗粒占整个粒子群的2.5%。
整个图可以看出,该粉末颗粒从0.1 μm到15μm分布,且0.4 μm和3μm的颗粒占比多,颗粒的一致性并不是很好,可能是特意设计成这样的,又或者是分散差导致小颗粒团聚形成了更大的颗粒。
2. 累积分布:表示小于或大于某粒径的粒子在全粒子群中所占的百分数(积分型),下图为一个微分分布和累积分布的组合图,红色的线与右侧纵坐标组成累积分布图。
这里我们讲解累积分布,首先要了解报告中常见到的D10,D50代表什么意思。
D10:表示小于此粒径的颗粒体积占总体积的10%,用图中蓝色线条所示,即小于0.9μm的颗粒占总颗粒体积的10%。
D50:也叫中位径或中值粒径,这是一个表示粒度大小的典型值,表示50%的颗粒大于此值,50%的颗粒小于此值。如图中黑色虚线对应的值表示:大于3μm的颗粒和小于3μm的颗粒各占50%。
D90:如图中粉红色线所示,表示小于7μm的颗粒占90%,其他以此类推。
激光粒度仪虽然很实用,用途也很广,但它也存在一些短板。如果我们想更精确的知道材料的粒径情况,这时候需要配合扫描电镜(SEM)来直观的分析材料的形貌和粒径。
电池材料的颗粒大小,粒径分布对电池的性能影响颇大,下一次我们讲讲颗粒对电池性能的影响。