金屬3D打印現在如火如（rú）荼，粉（fěn）末材料的性能（néng）要求也越來越明確、細分。下（xià）麵是一篇南極（jí）熊覺得比較有價值（zhí）的（de）金屬3D 打印粉體（tǐ）顆粒球形度檢測技術研究方案，以饗讀者（zhě）。

 

3D打印技術對粉體的流動性要（yào）求很（hěn）高，球形（xíng）度的大小直接影響了顆粒的流（liú）動性和堆積性能。目前球形度的檢測主要靠掃（sǎo）描電鏡圖，此方法的缺點是檢測不能量化。因此量化顆粒（lì）的球形度檢測方法（fǎ）很有（yǒu）必要。

 

 

1.  原理（lǐ） 

1.1  定義 

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

 

 

 

1.2  掃描電鏡測試粉末（mò）顆粒形貌 

掃描電鏡測試原理為從電子槍陰極發出（chū）的直徑 20μm～30μm的電子（zǐ）束，受到陰陽極之間加速電壓的作用，射向鏡筒，經過聚光（guāng）鏡及物（wù）鏡的會聚作用，縮（suō）小成直徑約幾毫微（wēi）米的（de）電（diàn）子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下，電子探針在樣品（pǐn）表麵作光（guāng）柵狀（zhuàng）掃（sǎo）描並且激發出（chū）多種電子信號。這些電子信號被相應的檢測器檢測，經過放大、轉換，變（biàn）成電壓信號，最後被送（sòng）到顯像管的柵極上並且調製顯像管的亮度（dù）。顯像（xiàng）管中的電子束在熒光屏上也作光柵狀掃描，並且這種掃描運動與樣品表麵的電（diàn）子（zǐ）束（shù）的掃描運動嚴格同步，這樣即獲（huò）得襯度與所接收信號（hào）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征。通過此種方法可以獲得放（fàng）大倍數不等、不同位置（zhì）粉末表麵形貌特征。 

 

1.3 IPP軟件 

IPP軟件（jiàn）全稱為 Image-Pro Plus，廣泛應用於醫學、醫療、藥學和生命科學等領（lǐng）域。其計數和測量（liàng）功能強大，可快速分（fèn）割SEM圖像中明暗區（qū）域、獲取測量結果，並基於測量結果自（zì）動分類和統計；提（tí）高了工作效率。利用該技術可（kě）實現SEM圖中（zhōng）顆（kē）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行當（dāng）量直徑計算，根據公式快速得出顆粒球形度數值。 

 

2.  測量方法與數（shù）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（de）周長和對應顆粒的麵（miàn）積，就可計（jì）算（suàn）其球形度（dù），進一步，可計算整張 SEM圖中顆粒球形度（dù）。給出了一組 SEM圖，分（fèn）別為兩個不同位置（zhì），同等放大倍數圖片。從（cóng）中直觀看（kàn）圖a球形度較b差，但無（wú）法量化。

 

 

導入（rù）IPP軟件，進行分割，分割後顆粒

 

根據軟件計算（suàn）功能，計算顆粒周長等效直徑與顆粒麵積等效直徑（jìng）比值。 a表（biǎo）明（míng）SEMa球形度（dù）分散但更多球形顆粒，平均球形（xíng）度係數（shù）較接近1；b 表（biǎo）明SEM圖 b球形度分（fèn）散度較小，兩（liǎng）用量化指標對（duì）比  a球形度高於 b。