3D打印技術對粉體的流動性要求很高，球形度的大小直接影（yǐng）響（xiǎng）了顆粒的流（liú）動性和堆積（jī）性（xìng）能。目前球形度的檢測主要靠掃描電鏡圖，此（cǐ）方法的缺（quē）點是檢測不能量化。因此量化顆粒的（de）球形度檢測方法很有必要。

 

 

1.  原理 

1.1  定義 

顆粒球形度定（dìng）義為顆粒的周（zhōu）長等效直徑（jìng）與顆粒（lì）麵積等效直徑之（zhī）比，此定義為二維描述。 

 

 

 

1.2  掃（sǎo）描（miáo）電鏡測試粉末顆粒形（xíng）貌 

掃描電（diàn）鏡測（cè）試原理為從電子槍陰極（jí）發出（chū）的直徑 20μm～30μm的電子束，受到陰陽極之間加速電壓的作用，射向鏡筒，經過聚光鏡及物鏡的會聚作用，縮（suō）小成直徑約幾毫微米的電子探針。在物鏡（jìng）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並且激發出多（duō）種電子信號。這些電子信號被（bèi）相應的檢測（cè）器檢測，經過放（fàng）大、轉換，變成電壓信號，最後被（bèi）送到（dào）顯（xiǎn）像管的柵極上並且調製顯像管（guǎn）的亮度。顯像（xiàng）管中的電子束在（zài）熒光屏上也作光柵狀掃描，並且這種掃描（miáo）運動與樣（yàng）品表麵的電子束的掃描運動（dòng）嚴格（gé）同步，這（zhè）樣即獲得襯（chèn）度與所接收信號強度相對（duì）應的掃描電子像，這種圖象反映（yìng）了樣（yàng）品表麵的形（xíng）貌（mào）特征。通過此（cǐ）種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 Image-Pro Plus，廣泛應用於醫學、醫療、藥學和生命（mìng）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（huò）取測量結果，並（bìng）基於測量結（jié）果自動分類和統計；提高了工作效率。利用該技術可（kě）實（shí）現SEM圖中顆粒快速劃分、剔除（chú）拍攝不完（wán）整顆粒，對完整顆（kē）粒的周長和麵積進行當量直徑計算，根據公式（shì）快速得出顆粒球形度數值。 

 

2.  測（cè）量方法與數據分析 

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積，就可計算其球形（xíng）度，進一步，可計算整張 SEM圖中顆粒球形度。 圖1給出了一組 SEM圖，分別為（wéi）兩個不同位置，同等放大倍數圖片。從圖中直觀看圖 1-a球形度較（jiào）圖（tú）1-b差，但無法量化。

 

 

導入IPP軟件，進行分割，分割後顆粒如圖（tú） 2：

 

 

 

根據軟件計算功能，計算顆粒周長等效直徑與顆粒麵積等效直徑比（bǐ）值。圖 3-a表明（míng）SEM圖a球形度分散但（dàn）更多球形顆粒，平均球形度係數較接近1；圖（tú）3-b 表明（míng）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 b。

 

 

 

 

 

 

 

本（běn）文在理論上引用（yòng）了原有（yǒu）二維球形度概念，運用掃描電鏡圖片（piàn）和 IPP軟件結合（hé）的方式，表征顆粒球（qiú）形度，解決了顆粒球形度難以（yǐ）量化（huà）問題，具有推（tuī）廣價值。