颗粒表面特性分析仪

一、概述

 MegnoMeter XRS颗粒表面特性分析仪，采用核磁共振技术，能够快速、准确地测量不同浓度，尤其是高浓度的胶体、乳液和悬浮液中颗粒的比表面积。

MegnoMeter XRS可给出悬浮体系中固体颗粒或液体粒子与悬浮剂之间的表面化学、亲和性、润湿性、湿润状态下颗粒或粒子的比表面积(非干粉颗粒)。

MegnoMeter XRS可直接测定浓稠态样品，无需稀释或真空干燥处理，采用了分析湿润状态下颗粒(悬浮态)比表面积的全新技术，即所谓“湿法”。与传统干粉状态下测定颗粒表面特性的仪器（采用BET “干法”）相比，MegnoMeter XRS所提供的数据能更加真实地反映分散颗粒界面的实际状况，尤其是颗粒在工艺流程中(湿润状态下)的行为特性。具有简便、高效、快捷等特点，可广泛应用于对分散颗粒表(界)面特性的研究、改性、筛选、质量控制、工艺改进、新产品开发等领域。与传统方法相比，可大大缩短科研、质量监控所需时间，提高工作效率。

二、工作原理

在含有固体颗粒或液体粒子的悬浮、分散体系中，液体分子呈两种不同的状态：自由态(本体)分子和非自由态(附着于颗粒表面的)分子。

当外界磁场发生变化时，与自由态分子和非自由态分子的运动行为存在着很大的差异性。非自由态分子受颗粒的严格约束，而自由态分子则不受颗粒的影响而“自由”运动。非自由态液体分子的核磁共振驰豫时间远小于自由态液体的驰豫时间，其差别可以达到几个数量级。样品(悬浮液)的驰豫时间是这两个驰豫时间的加权平均值。

由弛豫时间可以推导出样品(悬浮液)中颗粒的(总)比表面积。

三、技术优势

•  功能强大：不仅可以测量比表面积，同时也可以获得粒度分布数据。
• “湿法”获得的粒度分布数据比直接测量粒度分布的方法的灵敏度高。
•  测量时间短(少于5分钟)，与直接测量粒度分布法相近。
•  测试简单：样品无需稀释或前处理，可直接测量。
•  样品用量少：20μL～0.1mL
•  不破坏样品：可以随时重新测量，以了解样品随存储时间的变化规律。
•  适用性广泛：适用于任何类型的颗粒（乳液和悬浮液）及任何含有质子的液体，也适用于混合液体。
• 浓度范围宽：0.01% (理论值，推荐>1%)至90+%。
• 测量过程简单：只输出一项数据，可很好地补充DT系列超声和电声法粒度仪及zeta电位仪的相关功能：
• 适用于锂电池浆料的生产流程。
• 适用于石墨烯、碳纳米管、银浆以及电子浆料等行业的监测与评估流程。
• 适用于陶瓷、药物、化妆品、催化剂、墨水甚至纸浆和粘土等行业中保持粒子分散稳定性的简单易行的质控手段。
• 针对危险品的安全保证：可遥控测量有毒、有害、易挥发的样品，保证试验的安全性。

四、应用方向

²  研究与开发：对产品基本配方进行研究，包括对产品颗粒分散性的重现性、稳定性（混凝/絮凝）、沉降和沉淀、保质期等方面的表征。

²  质量控制：原材料质量检测，保证不同批次成品的质量稳定性。

²  质量管理：建立针对原材料特性的表征体系，从源头控制产品质量。

²  过程管理：实时监控和跟踪颗粒混合和产品制造全过程。

五、应用领域

²  陶  瓷：湿法加工工艺的管理和改善、颗粒分散性研发及质量控制。

²  纳米材料：纳米粒子表面的化学状态, 如吸附和脱附、比表面积的变化等。

²  电子材料：浓稠状浆料和研磨液(CMP)的研发及质量控制。

²  油  墨：碳黑、无机/有机颜料的分散、研磨条件、表面亲和性及物理/化学状态。

²  能  源：电池、太阳能板等的碳黑、碳纳米管和浆料的分散、粒子表面的化学和物理状态。

²  制  药：不同批次产品质量差异导致的API湿润性、亲和性及吸水性的差异。

²  其  它：其它浓稠分散悬浮液体、高纵横比材料，如纳米纤维, 碳纳米管等。 

六、质量控制应用说明

在电池、医药、催化剂和电子工业的生产流程中，粉体原料需要先调成浆料、与添加剂充分混合，再形成终产品(如在电池浆料中添加导电剂的生产过程)。其中，颗粒分散度是确保产品质量与性能的一项至关重要的因素。

在生产实践中，难以保证各批次固体颗粒分散性的统一，因此容易导致配方、工艺相同但原料来源、批次不同的终成品在质量和性能上的差异。

虽然目前的动态光散射技术、超声法粒度、zeta电位技术和多重光散射技术均可用来测定浆料性质，但这些技术或者需要其它辅助参数才能准确计算，或者需要有经验的人员去解读数据，很难适应生产环节的质控需求。

MegnoMeter XRS颗粒表面特性分析仪利用测得的核磁共振驰豫时间数据，判断乳液或悬浮体系中“颗粒”与“溶剂”之间的表面化学性、亲和性和浸润性，从而计算出液体或浆料体系中的颗粒比表面积。通过快速测量，判断出颗粒的分散程度，据此调整工艺、控制颗粒分散性，提高产品性能，符合当下的市场需求，尤其适用于石墨烯和碳纳米管、化妆品和油墨等众多行业领域。