3D打印技術對粉體的流動性要求很（hěn）高，球形（xíng）度的大小直接（jiē）影（yǐng）響了顆粒的流動性和堆（duī）積性能。目前球形度的檢測（cè）主要靠掃描電鏡圖，此方（fāng）法的缺點是檢測不能量化。因（yīn）此量化顆粒的（de）球形度檢測方法很有必要。

 

 

1.  原理 

1.1  定（dìng）義 

顆粒球形度定義為顆粒的周長等效直徑與顆粒麵積等效（xiào）直徑之比，此定義為二維描述。 

 

 

 

1.2  掃描（miáo）電鏡測試粉末顆粒形貌 

掃描電鏡測試原理為從電子槍陰極發出的直徑 20μm～30μm的電子束，受到陰陽極之間加速電壓的作用（yòng），射向鏡筒，經過聚（jù）光鏡及物鏡的會聚作用（yòng），縮小成直徑約（yuē）幾毫微米的電子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下，電子（zǐ）探針在樣品表麵作光柵狀掃描（miáo）並且激發出多種電子信號。這些電（diàn）子信號被相應的檢測器檢測，經過放大（dà）、轉換，變成電壓信號，最後被送（sòng）到顯像管（guǎn）的（de）柵極上並且調製顯像管的亮度。顯像管（guǎn）中的電（diàn）子束在熒（yíng）光屏上（shàng）也作光柵狀掃描，並且這（zhè）種掃描運動與樣品表麵的電子束的（de）掃描運動嚴格同步，這樣即獲得襯度與所接收信號強度相對應的掃描電子像，這種圖象反映了樣品表麵的形貌特（tè）征。通過此種（zhǒng）方法可以獲得放大倍數不等（děng）、不同位置粉末表麵形貌特征。 

 

1.3 IPP軟件 

IPP軟件全稱為（wéi） Image-Pro Plus，廣泛應用於醫學、醫療（liáo）、藥學和生命科學等領域。其計數和測（cè）量功能強大（dà），可快速分割SEM圖像（xiàng）中明暗區域、獲取測量結果，並基於測量結（jié）果自動分類和統計；提（tí）高了工作效率。利用該技術可實現SEM圖中顆粒快速劃分、剔除拍攝不完整顆粒，對完整顆粒的周長和麵積進（jìn）行當量直徑（jìng）計算，根據公（gōng）式快速得出顆粒（lì）球形度數值。 

 

2.  測量方法與數據（jù）分析 

2.1  測量方法 

根據公式，隻要測的顆粒群中完整顆粒的周長和對應顆粒的麵（miàn）積，就可計算其球形度，進一步，可計算整張 SEM圖中顆粒球形度。 圖1給出了一組（zǔ） SEM圖，分別為兩個不同位置，同等放大倍數圖片。從圖中（zhōng）直（zhí）觀看圖 1-a球形度較圖1-b差，但無法量化。

 

 

導入IPP軟件，進行分割，分割後顆粒如圖 2：

 

 

 

根據軟件（jiàn）計算功能，計算顆粒周長等效直徑與顆粒麵積等效直徑比值。圖 3-a表明SEM圖a球形度分散但更多（duō）球形顆粒，平均球形度係數較接近1；圖3-b 表明SEM圖 b球形度分散度較小，兩圖用量化指標對比圖  a球形度高於圖（tú） b。

 

 

 

 

 

 

 

本文在理論上引用了（le）原有（yǒu）二維（wéi）球（qiú）形度概念，運用掃描電鏡圖片（piàn）和 IPP軟件結合的方式，表征顆粒球形度，解決了顆粒球形度難以量（liàng）化問題，具有推廣價值（zhí）。