Der Laserpartikelanalysator als Kernausrüstung im Bereich der Partikelcharakterisierung ermöglicht eine synchrone, hochpräzise Analyse der Partikelgrößenverteilung und der morphologischen Eigenschaften durch die Fusion von Laserstreuung und Bildgebungstechnologie.Seine Rolle durchdringt wichtige Aspekte wie Materialforschung und -entwicklung, Qualitätskontrolle und Prozessoptimierung und bietet Datenunterstützung für Industrien wie Chemie, Pharma, neue Energien und geologische Erforschung und wird zu einem wichtigen Werkzeug zur Förderung der industriellen Modernisierung.

　　1. Partikelgrößenanalyse: Wissenschaftliche Grundlage für die Quantifizierung der Partikelgrößenverteilung

Der Laserpartikelgrößenanalysator basiert auf der Mitchell-Streuttheorie und berechnet die Partikelgröße in Kombination mit einem inversen Algorithmus durch die Messung der Streulichtverteilung der Partikel auf den Laser. Die Hauptvorteile sind:

Breiter Detektionsbereich: kann den Teilchengrößenbereich von 0,01 μm bis 3000 μm abdecken, um die Detektionsanforderungen von Nanomaterialien bis zu groben Partikeln zu erfüllen. Beispielsweise kann bei der Entwicklung von positiven Materialien für Lithiumbatterien die D50 und die Breite der Korngrößenverteilung von LiFePO4-Partikeln genau analysiert werden, um die Konsistenz der elektrochemischen Eigenschaften des Materials zu gewährleisten.

Hohe Wiederholbarkeit: Einmalige Detektion dauert ≤1 Minute, Wiederholungsfehler <1%, deutlich besser als die herkömmliche Screening-Methode. In der Zementproduktion können die Mahlparameter durch die Echtzeitüberwachung der Rohstoff-Korngrößenverteilung dynamisch angepasst werden, um die Produktfeinheit auf mehr als 98% zu erhöhen.

Multidispersive Charakterisierung: Bereitstellung von Schlüsselparametern wie D10, D50, D90 und Korngrößenverteilungskurven, um die Größenunterschiede in der Partikelgruppe aufzuzeigen. Durch die Kontrolle der Korngrößenverteilung der Zusatzstoffe in pharmazeutischen Präparaten kann die Löslichkeit der Tabletten optimiert werden, um sicherzustellen, dass die Bioverfügbarkeit den pharmazeutischen Normen entspricht.

　　Partikelanalyse: Mikroskopische Kennzeichen zur Entdeckung der Partikelgeometrie

Der Laserpartikelanalysator beschreibt die Formenparameter von Partikeln durch Hochgeschwindigkeitskameras und Bildverarbeitungstechniken quantitativ, was sich in:

1. Quantifizierung der morphologischen Parameter: Sie können mehr als 20 Indikatoren wie Rundheit, Längendurchmesserverhältnis, Konjunktur und andere berechnen, um die Partikelform genau zu beschreiben. Beispielsweise kann bei der Herstellung von Metallpulver für 3D-Druck durch das Sieben von Partikeln mit einer Rundigkeit > 0,9 die Pulverflüssigkeit erheblich verbessert und Druckfehler reduziert werden.

2. Statistik der Klassifizierung von Formen: basierend auf dem Algorithmus des maschinellen Lernens erkennt man automatisch typische Formen wie Nadel, Scheiben, Kugeln und andere und zählt den Anteil aller Arten von Formen. In der Katalysatorentwicklung kann die Dispersion der aktiven Komponenten durch die Kontrolle der morphologischen Verteilung der Trägerpartikel optimiert und die katalytische Effizienz verbessert werden.

3. Oberflächentexturanalyse: In Kombination mit hochauflösender Bildgebungstechnologie können mikroskopische Merkmale wie die Oberflächenrauhe von Partikeln, die Porenstruktur und andere erkannt werden. In der Beschichtungsindustrie können durch die Analyse der Oberflächentexturen von Pigmentpartikeln Glanz und Witterungsbeständigkeit von Beschichtungen vorhergesagt werden.

　　Mehrfachanwendungen: Empowerment der gesamten Kette vom Labor bis zur Produktionslinie

1. Pharmaindustrie: In der Forschung und Entwicklung von Inhalationspräparaten wird sichergestellt, dass Medikamente effektiv in den Zielbereichen der Lunge abgelegt werden, indem sie den aerodynamischen Durchmesser der Medikamentpartikel steuern, die Wirksamkeit verbessern und Nebenwirkungen verringern.

Neue Energiebereiche: In der Vorbereitung von Wasserstoffbrennstoffzellenkatalysatoren wird die Katalysatoraktivität und -stabilität durch die Analyse der Korngröße und -form von Platinpartikeln optimiert, um die Batterieleistungsdichte um 15% zu erhöhen.

3. Geologische Erkundung: In der Ablagerungsanalyse wird die Richtung des alten Wasserstroms und die Ablagerungsumgebung durch die statistische Rundheit und Kugelgröße von Sandkörnern abgeleitet, um geologische Beweise für die Erkundung von Öl- und Gasressourcen bereitzustellen.

4. Nahrungsmittelindustrie: in der Milchpulverproduktion, durch die Überwachung der Fettkörperlengröße und -form, die Verhinderung von Produktklostern und die Verlängerung der Haltbarkeitsdauer; Optimieren Sie bei der Schokoladenherstellung Geschmack und Schmelzpunkt durch Kontrolle der Zuckerkornverteilung.

Der Laserpartikelanalysator bietet durch die zweidimensionale Analyse von "Korngröße + Kornform" eine quantitative Grundlage für die Forschung und Anwendung von Partikelmaterialien. Die hohe Präzision und Effizienz der Prüfung fördert nicht nur die theoretische Entwicklung der Materialwissenschaft, sondern auch die intelligente Verbesserung der Qualitätskontrolle in der industriellen Produktion. Mit dem Aufstieg neuer Bereiche wie Nanotechnologie und additive Fertigung entwickeln sich Laserpartikelanalysatoren in Richtung Online-Detektion und multiparametrischer Kupplungsanalyse, um neue Wege für die präzise Herstellung und Leistungsoptimierung von Partikelmaterialien zu eröffnen.