金刚石行业中的专业术语解析:粒径、目数及其换算关系

关键词 金刚石 , 术语|2025-03-28 15:57:55|来源 中国超硬材料网
摘要 ​在金刚石行业(尤其是磨料、超硬材料领域),粒径和目数是两个核心参数,直接影响材料的加工性能和应用效果。此外,粒度分布及相关参数(如D10、D50、D90)是评价颗粒体系均匀性的重...

金刚石行业(尤其是磨料、超硬材料领域),粒径和目数是两个核心参数,直接影响材料的加工性能和应用效果。此外,粒度分布及相关参数(如D10、D50、D90)是评价颗粒体系均匀性的重要指标。以下从定义、换算方法及实际应用角度展开分析。

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       一、粒径与目数的定义及换算

        1.粒径(Grain Size)

         粒径指单个颗粒占据空间大小的尺度,通常以微米(μm)或纳米(nm)为单位。由于颗粒形状复杂(如非球形),实际测量中采用“等效粒径”概念,即通过激光衍射、沉降法等方法,将颗粒的物理特性等效为球体直径。

        2.目数(Mesh Number) 

         目数是筛分领域常用的单位,定义为每平方英寸筛网上的孔数。目数越大,筛孔越小,能通过的颗粒粒径越细。例如:

        100目:筛网孔径约150微米;

        500目:筛网孔径约30微米。

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        3.目数与粒径的换算 

       如果手头没有上面表格,可以按照行业经验公式粗略换算:

       目数 × 孔径(μm) ≈15000 

       由此可推导: 

       孔径 ≈ 15000 ÷ 目数 

       目数 ≈ 15000 ÷ 孔径 

       注意:该公式为近似值,实际筛网标准(如泰勒标准、国际标准)可能略有差异,需结合实测数据校准。           二、粒度分布及其关键参数

        1.粒度分布(Particle Size Distribution)  

       指颗粒体系中不同粒径的占比情况,分为频率分布(各粒径颗粒的百分比)和累积分布(小于某粒径的累积百分比)。非单分散体系需通过分布图分析颗粒组成。

       2.核心参数:D10、D50、D90 

       D10:累积分布达10%时对应的粒径,表示小颗粒端占比; 

       D50(中位粒径):累积分布达50%时的粒径,代表体系的平均粒度; 

       D90:累积分布达90%时的粒径,反映大颗粒端上限。 

       示例:某金刚石微粉D10=3 μm,D50=10 μm,D90=12 μm,说明: 

       10%的颗粒≤3 μm; 

       50%的颗粒≤10 μm; 

       90%的颗粒≤12 μm。

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粒度频率分布:D10、D50和D90示意图

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粒度累积分布:D10、D50和D90示意图

       3.分布不对称性

       若分布图非对称,均值(平均粒径)、中值(D50)和峰值(最高频率粒径)可能不一致。例如,长尾分布中,D90远高于D50,表明存在少量大颗粒。

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粒度分布:中值、峰值和平均值示意图

       三、实际应用与意义

        1.目数与粒径的工业应用 

       (1)金刚石砂轮制造中,目数决定磨料颗粒大小,直接影响加工精度。例如: 

       粗磨:80-120目(180-125 μm); 

       精磨:400-600目(38-25 μm)。 

       (2)筛分工艺需根据目标粒径选择目数,如制备30μm金刚石粉需使用500目筛网。

       2. 粒度分布参数的作用

       D50:表征产品平均粒度,用于质量控制; 

       D90-D10:反映分布宽度,数值越大,均匀性越差; 

       D90:在抛光领域,需严格控制大颗粒(如D90≤15μm)以避免划痕。

       四、总结 

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       掌握粒径与目数的换算关系,结合粒度分布参数,可精准调控金刚石制品的性能,适用于磨具制造、半导体加工等高端领域。实际生产中需结合仪器检测(如激光粒度仪)验证理论值,确保产品一致性。

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