Stavebné materiály sú potrebné pre širokú škálu stavebných prác vrátane tesárstva, strešných krytín, konštrukčných výstuží, izolácií a vodovodných potrubí. Veľkosť častíc a tvar častíc surovín ovplyvňujú kvalitu a výkonnosť konečného produktu, a preto si vyžadujú kontrolu kvality charakterizáciou častíc. Analyzátory Microtrac sa úspešne používajú na stanovenie veľkosti a tvaru rôznych stavebných materiálov.
Stavebné materiály zahŕňajú prirodzene sa vyskytujúce látky, ako je hornina, hlina, piesok a drevo, až po syntetické polyméry a viac ich kombináciou (kompozity). Betón alebo malta sú napríklad zmesi cementu a kameniva, ako je piesok alebo štrk.
Prečo sú vlastnosti častíc pre stavebné materiály také dôležité?
- Tok prášku: široká distribúcia alebo príliš veľa jemných častíc znižuje tekutosť
- Segregácia: rozsiahla distribúcia povedie k segregácii podľa veľkosti
- Reológia suspenzie: jemné častice alebo častice nepravidelného tvaru zvyšujú viskozitu
Problematické účinky v dôsledku nadmerných častíc
- Zlá kvalita výsledného produktu (zrnká trčiace zo sadry, drsné povrchy dlaždíc, nehomogénne materiály sa môžu lámať)
- Zmeny vo „vzhľade a správanie“ konečného produktu
- Zmeny prietokového správania a ďalších parametrov procesu konečného produktu
- Blokovanie sít
- Odvoz materiálu z výrobného procesu a recyklácia (dodatočné náklady a úsilie)
Problematické účinky v dôsledku poddimenzovaných častíc
- Zmena „vzhľadu a správanie“ konečného produktu
- Prach (znečistenie) na pracovisku
- Blokovanie filtra
- Zmeny prietokového správania a ďalších parametrov procesu konečného produktu
Microtrac ponúka produkty pre všetky technológie analýzy veľkosti častíc.
Riešenie Analýza veľkosti častíc SMLS s Turbiscan
Kratší čas merania. Lepšie optické rozlíšenie. Viac snímok za sekundu.
CAMSIZER X2+ je výkonný, extrémne všestranný analyzátor častíc so širokým rozsahom merania, ktorý kombinuje najmodernejšiu kamerovú technológiu s flexibilnou ponukou možností disperzie častíc. Na základe princípu dynamickej analýzy obrazu (ISO 13322-2) poskytuje CAMSIZER X2+ presné informácie o veľkosti a tvaru častíc práškov, granúl a suspenzií v rozsahu merania od 1 mikrometrov do 8 mm.
CAMSIZER X2+ vytvára tok častíc, ktorý je analyzovaný optickým systémom s vysokým rozlíšením, čo sú ultrajasnej LED stroboskopické svetelné zdroje a dve digitálne kamery s vysokým rozlíšením, ktoré dosahujú snímkovej frekvencie viac ako 420 snímok za sekundu. Tieto snímky sú v reálnom čase vyhodnocované výkonným softvérom. CAMSIZER X2+ teda zachytáva zábery stoviek tisíc až niekoľkých miliónov častíc s najvyššou presnosťou v časovom rozmedzí 1 až 3 minúty.
CAMSIZER X2+ poskytuje široký výber informácií o časticiach, čo umožňuje komplexnú a spoľahlivú charakterizáciu materiálu vzorky. Je vhodný pre použitie vo výskume a vývoji aj pre rutinné úlohy pri kontrole kvality.
Príklad 1 Popis vzorcov statického rozptylu svetla
Vo väčšine prípadov sa distribúcia veľkosti častíc piesku používaného v stavebných materiáloch analyzuje sitovou analýzou. Rad CAMSIZER spoločnosti Microtrac môže nahradiť túto časovo náročnú a k chybám náchylnú metódu metódou rýchlejšiou a spoľahlivejšiou, ktorá poskytuje vyššie rozlíšenie výsledkov veľkosti častíc a ďalšie informácie o tvare častíc.
Dva typy piesku odobraté z rôznych miest, merané pomocou CAMSIZER X2. Tento piesok sa používa ako vrstva v sklenených vystužených plastových rúrkach k zvýšeniu tuhosti. Hlásený parameter veľkosti je xc min (= šírka častíc). Červená krivka je mierne bimodálna. Piesok so širokou distribúciou veľkosti možno tesnejšie vtesnať do jadra rúrky, čo dáva hotovému výrobku vyššiu stabilitu.
Jednu vzorku piesku, ktorý bol meraný sítovaním (čierny) a CAMSIZER X2 pomocou dvoch rôznych disperzných modulov: modul X-Fall (zelený) a modul X-Jet (červený). Výsledky sa veľmi dobre porovnávajú, čo dokazuje, že CAMSIZER X2 môže zodpovedať existujúcim výsledkom sitové analýzy. Pri prechode na systém CAMSIZER preto môžu zostať technické parametre produktu založené na sitové analýze.
Príklad 2 Analýza veľkosti a tvaru častíc vápenca
Vápenec (uhličitan vápenatý) je surovina používaná v mnohých výrobkoch.
Distribúcia veľkosti častíc meraná prístrojom CAMSIZER X2 pre rôzne typy vápenca.
Výsledky distribúcie tvaru častíc pre rovnaký odber vzoriek vápenca. Uvádzaným parametrom tvaru je sférický tvar, ktorý je definovaný ako: sférický tvar = 4 p A / P2, kde „A = plocha priemetu častíc“ a „P = obvodová dĺžka priemetu častíc“. Najmenej zaoblená vzorka je č. 6 (červená), zatiaľ čo najokrúhlejšia vzorka je č. 4 (svetlo modrá).
Príklad 3 Efektívná disperzia vzoriek omietok
Charakteristické obrazce rozptylu svetla, ktoré vznikajú pri interakcii lasera s časticami, sú spôsobené difrakcie, lomom, odrazom a absorpciou (ako je znázornené na obrázku).
U veľkých častíc je dominantným mechanizmom difrakcie, ku ktorej dochádza na obrysoch častíc. To dostatočne opisuje takzvaná Fraunhoferovho teórie. "Veľké častice" v tomto kontexte znamenajú "výrazne väčší ako vlnová dĺžka svetla".
Pre popis a vyhodnotenie obrazcov rozptýleného svetla menších častíc je potrebné vziať do úvahy optické vlastnosti, v podstate index lomu. To opisuje Mieho teorie, ktorá však zahŕňa aj difrakciu, a umožňuje tak komplexné vyhodnotenie javov rozptylu svetla.
Pre indexy lomu takmer všetkých pevných látok sú k dispozícii literárne hodnoty, takže Mieho teórii možno veľmi spoľahlivo použiť pre statický rozptyl svetla. Statický rozptyl svetla sa často označuje ak laserová difrákcia alebo laserová difraktometrie, a to aj nezávisle na veľkosti uvažovaných častíc a javoch, ktoré sa pri tom vyskytujú.
Príklad 4 Detekcia nadmerných častíc - povrchová úprava dlažby
Bezpečná a spoľahlivá detekcia nadmerných častíc patrí medzi najdôležitejšie ciele analýzy veľkosti častíc. Z tohto dôvodu je analýza obrazu pomocou CAMSIZER X2 najvýkonejší technikou s bezkonkurenčnou presnosťou.
Obrázok 6 ukazuje silikátovú vzorku, ktorá bola analyzovaná pomocou CAMSIZER X2 pomocou modulu X-Fall. Najprv bola zmeraná pôvodná vzorka a zistilo sa, že distribúcia veľkosti je v rozmedzí od 5 μm do 100 μm (červená krivka). Potom bolo pridané 0,1% nadmerne veľkých (> 100 mikrometrov) častíc a vzorka bol znovu analyzovaný (zelená krivka). Nakoniec bol experiment opakovaný s pridaním 1% nadmerné veľkosti (modrá krivka).
Tento kremičitan sa používa ako surovina pre povrchovú úpravu dlaždíc a nadmerné častice spôsobí drsný a nerovný povrch hotové dlaždice. CAMSIZER X2 spoľahlivo detekuje správne množstvo nadmerných rozmerov. Majte na pamäti, že pod 100 μm, kde sú všetky vzorky identické, je reprodukovateľnosť vynikajúca!
Kontaktujte nás pre bezplatnú konzultáciu
Voľba, či použiť jednoduché riešenie ako je sitovania alebo investovať do laserovej difrakcie alebo dynamické analýzy obrazu, bude nakoniec závisieť od objemu testovanie, dostupném rozpočtu financií, personálnom zaistení a na všetkých konkrétnych medzinárodných štandardoch alebo požiadavkách zákazníka.
Prečo nekontaktovať Microtrac o bezplatnú konzultáciu a zistiť, ktoré riešenie prinesie požadovaný výsledok a návratnosť investícií?