Le testeur de dispersion de noir de carbone est un outil clé pour évaluer le degré de dispersion du noir de carbone dans le caoutchouc, les plastiques, les peintures et autres matériaux, et sa méthode de test est principalement divisée en méthode de microscopie optique et méthode d'analyse d'image, combinée à un logiciel d'automatisation pour réaliser une analyse quantitative précise. Voici le processus de test spécifique et l'analyse de la méthode:
I. principe de test
Principe de diffusion optique
Lorsque les particules de noir de carbone sont en suspension dans le milieu, la diffusion se produit après l'entrée du faisceau dans l'échantillon, et les changements d'angle et d'intensité de diffusion reflètent la taille des particules et l'état de dispersion des particules. La méthode de diffusion dynamique de la lumière calcule la distribution de la taille des particules en mesurant le signal lumineux diffusé; La loi de confocalisation laser utilise le faisceau laser pour extraire les informations de diffusion des particules après la focalisation, ce qui permet des mesures dimensionnelles de haute précision.
Principes d'analyse d'image
Capturez des images de la surface de l'échantillon avec une caméra haute résolution, utilisez un logiciel de traitement d'image pour identifier les contours des agrégats de noir de carbone, calculer leurs paramètres de surface, de forme et de distribution et évaluer la dispersion. Cette méthode combine l'amplification microscopique avec l'analyse numérique pour quantifier l'état de dispersion.
II. Étapes de test
1. Préparation des échantillons
Échantillonnage: découpez de petits morceaux du matériau à mesurer (p. ex., caoutchouc, plastique) pour vous assurer que l'échantillon est représentatif.
Pré - traitement:
Échantillon de caoutchouc: coupé en flocons, exposant le plan dans lequel se trouvent les particules de noir de carbone.
Échantillon plastique: pressé en film ou en flocons pour garantir une surface plane.
Milieu liquide: pour tester la dispersion du noir de carbone dans le solvant, dissoudre le noir de carbone dans de l'eau, de l'acétone ou de l'isopropanol, bien agiter jusqu'à dispersion uniforme, exclure les bulles d'air.
2. Paramètres de l'instrument
Connexion et Calibration:
Connectez un microscope, une caméra ou une caméra industrielle à un ordinateur, installez des pilotes et un logiciel d'analyse d'image.
Vérifiez l'exactitude en étalonnant le système de mesure à l'aide d'une règle de longueur standard et d'une feuille standard de surface.
Réglage des paramètres:
Régler le grossissement du Microscope (par exemple, 100 x, 400 x), l'intensité lumineuse, le contraste.
Sélectionnez le mode d'essai en fonction des caractéristiques de l'échantillon (p. ex., tuyau en Polyoléfine, mode spécial pour fil et câble).
3. Acquisition d'images
Placer l'échantillon: Placez l'échantillon prétraité sur la table de chargement, ajustez la position au Centre du champ visuel.
Mise au point et prise de vue: rendre l'image claire grâce aux boutons de mise au point grossière et fine du microscope; Utilisez l'appareil photo pour capturer une image de la distribution des particules de noir de carbone, enregistrée sous forme de fichier numérique.
4. Analyse des images
Traitement logiciel:
Exécutez le logiciel d'analyse d'image, identifiez automatiquement le Profil d'agrégat de noir de carbone, Calculez les paramètres tels que la taille des particules, la surface, l'uniformité de la distribution, etc.
Prend en charge la correction manuelle de la taille des particules avec des limites floues ou l'annulation des mesures mal évaluées.
Sortie des données:
Générer des rapports de dispersion, y compris des cartes de distribution de la taille des agrégats, des cartes de comparaison d'échantillons standard, etc.
Le format de rapport peut être personnalisé pour répondre aux exigences de différentes normes (par exemple GB / t18251, iso18553).
5. Évaluation des résultats
Évaluation quantitative: sur la base des résultats de l'analyse, évaluer si le degré de dispersion du noir de carbone répond aux critères (par exemple, classe de dispersion 1 - 5, classe 1 étant optimale).
Optimisation du processus: Combinez les données de dispersion, Ajustez les paramètres du processus de mélange (par exemple, la température, le temps, la force de cisaillement) et Améliorez la qualité du produit.
Iii. Comparaison des méthodes d'essai
La méthodeLe principeAvantages局限性
Méthode de microscopie optiqueObservation directe de la distribution des particules de noir de carboneOpération facile, faible coût, adapté pour le dépistage rapideDépendance à l'expérience humaine, forte subjectivité
Méthode d'analyse d'imagesCombiner microscopie et traitement d'image numériqueForte objectivité, résultats précis, Rating quantifiableLogiciel professionnel requis, exigences élevées de planéité d'échantillon
Méthode dynamique de diffusion de la lumièreMesure des variations du signal lumineux diffuséConvient pour les médias liquides, pas besoin de faire des échantillonsImpossibilité d'observer directement la morphologie des particules
Méthode de confocation laserExtraction des informations de diffusion avec focalisation du faisceau laserHaute résolution, particules nanométriques observablesL'équipement est coûteux et l'opération complexe
Iv. Scénarios d'application
Industrie du caoutchouc: pneus, production de joints, la dispersion du noir de carbone affecte les propriétés mécaniques et la durabilité.
Industrie des plastiques: conception de formulation optimisée pour la dispersion du noir de carbone dans les tubes et les plaques, amélioration des propriétés mécaniques et de la résistance aux intempéries.
Peinture et encre: assure une dispersion uniforme du noir de carbone, améliore la couverture, la brillance et la stabilité du revêtement.
Domaine de recherche scientifique: fournir un support de données expérimentales pour la recherche et le développement de nouveaux matériaux et de nouveaux processus.
V. précautions
Représentativité de l'échantillon: Assurez - vous que l'échantillonnage est uniforme et évitez les écarts de concentration locale.
Étalonnage de l'instrument: l'exactitude du système de mesure est vérifiée régulièrement à l'aide d'échantillons standard.
Contrôle de l'environnement: évitez les interférences lumineuses, les fluctuations de température et d'humidité affectant les résultats des tests.
Fonctionnement du logiciel: Familiarisez - vous avec les fonctions du logiciel d'analyse d'image et définissez raisonnablement les paramètres pour réduire les erreurs.