Der Kohlenstoff-Scatterungstester ist ein wichtiges Werkzeug zur Bewertung der Scatterung von Kohlenstoff in Gummi, Kunststoffen, Beschichtungen und anderen Materialien. Seine Testmethode ist hauptsächlich in die optische Mikroskopie und die Bildanalyse unterteilt und ermöglicht eine präzise quantitative Analyse in Kombination mit Automatisierungssoftware. Im Folgenden werden spezifische Testverfahren und Methoden erläutert:
1. Prüfprinzip
Prinzip der optischen Streuung
Wenn Kohlenschwarzpartikel im Medium schweben, streuen sich die Strahlen nach Eintritt in die Probe, und die Veränderungen des Streuwinkels und der Intensität spiegeln die Teilchengröße und den Zustand der Streuung wider. Die dynamische Lichtstreuungsmethode berechnet die Partikelgrößenverteilung durch Messung des Streuungslichtsignals; Das Laserkofokus-Gesetz verwendet die Laserstrahlfokussierung zur Extraktion von Partikelstreuungsinformationen für eine hochpräzise Größenmessung.
Prinzipien der Bildanalyse
Erfassen Sie mit einer hochauflösenden Kamera Bilder der Probenoberfläche, erkennen Sie mit Bildverarbeitungssoftware die Konturen von Kohlenschwarz-Aggregaten, berechnen Sie ihre Fläche, Form und Verteilungsparameter und bewerten Sie die Dispersion. Diese Methode kombiniert Mikroskopvergrößerung mit digitaler Analyse, um den Zustand der Dispersion zu quantifizieren.
2. Testschritte
1. Probenvorbereitung
Probenahme: Schneiden Sie kleine Stücke aus dem zu prüfenden Material (z. B. Gummi, Kunststoff), um sicherzustellen, dass die Probe repräsentativ ist.
Vorbearbeitung:
Gummiprobe: Schneiden Sie in dünne Scheiben und stellen Sie die Ebene, in der die Kohlenschwarzpartikel liegen.
Kunststoff-Proben: zu einer dünnen Folie oder Fläche gedrückt, um eine glatte Oberfläche zu gewährleisten.
Flüssiges Medium: Um die Streuung von Kohlenschwarz im Lösungsmittel zu prüfen, lösen Sie das Kohlenschwarz in Wasser, Aceton oder Isopropanol und rühren Sie es vollständig bis zur gleichmäßigen Streuung, um Blasen auszuschließen.
2. Geräteinrichtung
Verbindungen und Kalibrierung:
Verbinden Sie ein Mikroskop, eine Kamera oder eine Industriekamera mit einem Computer und installieren Sie Treiber und Bildanalyse-Software.
Überprüfen Sie die Genauigkeit mit Standard-Länge- und Flächenmesssystemen.
Parameteranpassung:
Einstellen Sie die Mikroskopvergrößerung (z. B. 100x, 400x), die Lichtintensität und den Kontrast.
Wählen Sie den Prüfmodus nach den Probeneigenschaften aus (z. B. Polyolefin-Rohre, spezielle Modus für Drahtkabel).
3. Bilderfassung
Proben platzieren: Legen Sie die vorbehandelte Probe auf den Trägerstand und stellen Sie die Position in die Mitte des Sichtfeldes ein.
Fokussierung und Aufnahme: Das Bild wird durch den Mikroskop mit groben und feinen Fokusknopfen klar gemacht; Verwenden Sie eine Kamera, um ein Bild der Verteilung von Kohlenschwarzpartikeln zu erfassen und als digitale Datei zu speichern.
4. Bildanalyse
Softwareverarbeitung:
Führen Sie die Bildanalyse-Software aus, um die Konturen von Schwarzkohlen automatisch zu erkennen und Parameter wie Partikelgröße, Fläche und Gleichmäßigkeit der Verteilung zu berechnen.
Unterstützt die manuelle Korrektur von Partikelgrößen mit verschwommenen Grenzen oder die Widerruf falscher Messwerte.
Datenausgabe:
Erstellen Sie Dispersionsberichte, einschließlich Clustergrößenverteilungsdiagrammen, Standard-Probenkontrastdiagrammen usw.
Das Berichtsformat kann angepasst werden, um die Anforderungen verschiedener Standards wie GB/T18251, ISO18553 zu erfüllen.
5. Bewertung der Ergebnisse
Quantitative Bewertung: Auf der Grundlage der Analyseergebnisse wird bewertet, ob der Grad der Diffusion von Kohlenschwarz den Kriterien entspricht (z. B. Diffusionsklasse 1-5, Klasse 1 ist die beste).
Prozessoptimierung: Die Mischprozessparameter (z. B. Temperatur, Zeit, Schnerkraft) werden durch die Kombination von Dispersionsdaten angepasst, um die Produktqualität zu verbessern.
3. Vergleich der Testmethoden
MethodePrinzipienVorteile局限性
Optische MikroskopieDirekte Beobachtung der Verteilung von KohlenschwarzpartikelnEinfache Bedienung, niedrige Kosten für schnelle ScreeningsAbhängig von künstlicher Erfahrung, stark subjektiv
BildanalyseKombination von Mikroskop und digitaler BildverarbeitungStarke Objektivität, genaue und quantifizierbare ErgebnisseProfessionelle Software erforderlich, hohe Anforderungen an die Gleichheit der Proben
Dynamische LichtstreuungMessung der Veränderungen des StreulichsignalsFür flüssige Medien ohne ProbenarbeitPartikelform kann nicht direkt beobachtet werden
Laser KofokussierungExtrahieren von Streuinformationen mit LaserstrahlfokussierungHohe Auflösung für NanopartikelTeure Ausrüstung und komplexer Betrieb
4. Anwendungsszenarien
Kautschukindustrie: Bei der Herstellung von Reifen und Dichtungen beeinflusst die Kohlenschwarzdispersion die mechanischen Eigenschaften und die Haltbarkeit.
Kunststoffindustrie: Die Diffusion von Kohlenschwarz in Rohren und Platten optimiert das Formulierungsdesign und verbessert die mechanischen Eigenschaften und die Witterungsbeständigkeit.
Beschichtungen und Tinten: Stellen Sie sicher, dass das Schwarz gleichmäßig verteilt ist und verbessern Sie die Beschichtungsdeckung, Glanz und Stabilität.
Forschungsbereich: Unterstützung experimenteller Daten für die Forschung und Entwicklung neuer Materialien und Prozesse.
V. Hinweise
Repräsentativität der Probe: Stellen Sie sicher, dass die Probenahme gleichmäßig ist und vermeiden Sie lokale Konzentrationsabweichungen.
Instrumentkalibrierung: Regelmäßige Standardproben werden verwendet, um die Genauigkeit des Messsystems zu überprüfen.
Umgebungskontrolle: Vermeiden Sie Lichtstörungen und Temperaturschwankungen, die die Testergebnisse beeinflussen.
Softwarebetrieb: Vertraut mit den Funktionen der Bildanalyse-Software, vernünftige Einstellung der Parameter, um Fehler zu reduzieren.