美國Vision / 2022年11月份電子報 -金剛石磨料的顆粒形狀分析

說明

金剛石磨料Abrasives用於製造工業鑽頭、砂輪和砂輪、牙科器械和寶石器具。 磨削工具隨後用於鋼、合金、陶瓷、玻璃、花崗岩和其他材料的生產。 此次確認了兩種粒徑的磨料。下面呈現出來自兩個樣品粒子的原始圖像。

第一個樣品包含非常精細的尺寸。還存在一些球形氣泡。它們的直徑在 30 到 40 微米之間。

第二個樣品具有相當大的晶粒，具有直面。有些邊是凸的，有些是凹的。

粒徑分佈通常很受關注。 然而，由於磨粒不是球形的，單一的粒徑測量是不夠的。因此需要包括長度和寬度的顆粒形態測量。顆粒形態與研磨效果密切相關。以銳角為特徵的多邊形形態是最佳表現者。

對於粒徑計算，橢圓法是最有效的形狀參數。雖然粒子不是橢圓的，但可以擬合橢圓，這將產生長度、寬度和長徑比的有效測量。在這種情況下，使用最小邊界橢圓 (bounding ellipse ,BE)。對於顆粒形態學，實現了多邊形模型，因為大多數粒子具有多邊形外觀及直邊。

擬合多邊形邊的數量以多邊形等級測量，多邊形角度類別描述多邊形的內角。 凸度表示粒子體現凸形形態的程度，換句話說，它與擬合多邊形的匹配程度。 與填充大部分多邊形的粒子相比，具有縮進側面特徵的粒子將體現出較低的凸度。

參數設定

最小像素區域：5；

最大像素面積：50000；

二進制閾值：80%；

焦點拒絕參數：50；

泵速：40%，並且可以選擇調整衍射效應的尺寸。

結果

樣品1

大致來說，長度和寬度（BE Width - BE Length）通常以每個橢圓長徑比（Ellipse AR）低於 2 的方式分佈。

凸性Convexity在其分佈中具有擴散性，但相當高。 由於球體的出現，真圓度在 1 處出現尖峰。

邊數（多邊形等級）平均在 7 到 8 之間。內角（多邊形角）分佈在135 度左右。

利用數據後處理篩選功能，經由對真圓度施加上限為0.99，啟用了對沒有球體的顆粒數據進行重新分析的能力

數據僅表現出最小的變化，因為球體佔樣本的 10% 以下（15114 個中的 1430 個）。

樣品2

在第二個樣本中，邊界橢圓寬度（BE 寬度）平均值增加到 28.7微米，而在第一個樣本中為 17.0。邊界橢圓長度（BE長度）同樣從 23.9增長到 49.4。對於這些較大的磨料，圓形度和光滑度均小於構成第一個樣品的細顆粒。

在這種情況下，多邊形等級大致相同。多邊形角度表現出可比較的平均值，但直方圖現在描述了典型的傾斜正態分佈。第一個樣品中的大量顆粒太細而無法計算棱角。較大的磨料具有較高的凸度。

從第一個和第二個樣本中生成了第三個樣本。 對第三種混合物的確認揭示了兩種原材料的存在量不同。Particle Insight 分離技術分析這兩種成分，並將結果與初始樣品相關聯。

資料來源：Vision Analytical官網

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