Mastersizer 3000+ Lab 提供了經(jīng)濟劃算的入門級粒度分析體驗，并可根據(jù)需要進行升級。 

• 粒度范圍：0.1 - 1000 µm

• 僅限手動進樣器

• 基本 Mastersizer Xplorer 軟件，僅包含更新包和漏洞修補包

• 可升級至 Mastersizer 3000+ Pro 或 Ultra

Mastersizer 3000+ Lab 采用激光衍射技術測量顆粒粒度。當激光束穿過分散的顆粒樣品時，通過測量散射光的強度來完成粒度測量。然后，數(shù)據(jù)用于分析計算形成該散射圖譜的粒度。

典型的系統(tǒng)由三個主要元件構成：

• 光學平臺： 分散的樣品穿過光學平臺的測量區(qū)域，激光束照射到顆粒上。然后，一系列檢測器會精確測量對樣品顆粒所產(chǎn)生的散射光強度進行準確測量，測量角度范圍很廣。

• 樣品分散附件 ：樣品分散由一系列干濕法分散裝置控制。確保顆粒以正確的濃度及合適穩(wěn)定的分散狀態(tài)傳送至光學平臺的測量區(qū)域。

• 儀器軟件： 基本 Mastersizer Xplorer 軟件在測量過程中對系統(tǒng)進行控制，并分析散射數(shù)據(jù)，以計算粒度分布。

• 固化特性

• 水泥 等材料的固化特性受粒度的影響。由于表面積增加，水泥的養(yǎng)護質(zhì)量和抗壓強度隨著粒徑的減小而增加。激光衍射技術可測量粒徑分布，這與平均粒徑同樣重要。如果兩個水泥樣品具有相同的平均粒徑或表面積，那么粒徑分布較窄的樣品將具有較高的抗壓強度。

• 消費者的感知

• 消費者對食品等產(chǎn)品的感知往往受到顆粒粒度的影響。例如，咖啡顆粒的大小、研磨程度會影響所釋放的風味和沖泡所需的時間。顆粒小的巧克力口感絲滑，通常被認為優(yōu)于顆粒大的巧克力。

• 光學特性

• 油漆、涂料和顏料制造商需要利用顆粒的光散射能力等光學特性。顆粒散射光線的方式取決于顆粒大小，因此控制表面涂層中的顆粒粒度可影響色調(diào)和著色強度、產(chǎn)品覆蓋率和光澤度等性能參數(shù)。

• 反應速率

• 固體體系中的反應速率通常與相應顆粒的比表面積有關。顆粒越細，其表面積與體積的比值就越大，反應速率就越高。這對于水泥等多種工業(yè)材料非常重要，因為水泥顆粒的粒度會影響水泥產(chǎn)品的固化速度，在催化劑生產(chǎn)行業(yè)，必須定制顆粒粒度來優(yōu)化反應速率或確保有效清除污染物，而電池制造行業(yè)的顆粒粒度必須控制，以平衡功率密度、充電時間和電池耐用性。

• 易吸入性

• 易吸入性是防止人類吸入有害顆粒和優(yōu)化呼吸道中藥物沉積的一項重要指標。對于所有口服和鼻腔給藥制劑 (OINDP)，粒徑是一項重要參數(shù)，在鼻腔中沉積和保留以及進入肺部不同區(qū)域的制劑各有明確規(guī)定的粒度范圍。相比之下，清潔材料和噴發(fā)劑等產(chǎn)品的制造商必須控制精度以防止吸入，這使得粒度分析對于安全測試。

• 溶解速率

• 材料的溶解速率受顆粒的比表面積影響。通過減小顆粒粒度來增加顆粒的比表面積，可加快溶解過程。這種相關性在制藥產(chǎn)品中尤為重要，因為溶解情況會直接影響藥品的生物藥效率。農(nóng)用化學品和洗滌劑制造商也必須控制粒徑，從而控制配方中活性成分的溶解和釋放速率。

• 粘度與流動性

• 懸浮液和漿料的粘度和流動取決于不同的物理性質(zhì)，包括粒徑和粒徑分布。如果粒徑減小（對于恒定體積分數(shù)）和/或粒徑分布增加，則樣品粘度將增加，樣品將不易流動。粘度對于涂料、化妝品和電池制造等許多應用都很重要。以電池為例，電池電極是由懸浮在金屬箔上的顆粒漿液制成的。如果漿料太粘稠，可能會導致涂覆過程難以實施。

• 穩(wěn)定性

• 在制藥和食品等行業(yè)中使用和生產(chǎn)的懸浮劑和乳劑的穩(wěn)定性對于確保產(chǎn)品功效、可接受性和成功至關重要。分散穩(wěn)定性和重力分離都是關鍵要素。

  分散穩(wěn)定性：要實現(xiàn)穩(wěn)定的分散，需要控制介質(zhì)內(nèi)顆粒之間存在的粘附力和內(nèi)聚力。這些作用力可能導致乳劑的絮凝或在懸浮劑和粉末中形成結塊。分散穩(wěn)定性差的風險隨著粒度的減小而增加，進而顯著影響加工。它可能導致制造過程中出現(xiàn)粉末輸送問題，或最終產(chǎn)品性能問題，例如因形成結塊而造成涂層和油漆中的缺陷。粒度和粒度分布分析可用于分散穩(wěn)定性風險管理，及用于確定穩(wěn)定性問題對產(chǎn)品性能和驗收的影響。

  重力分離：要改善懸浮劑或乳劑重力分離的穩(wěn)定性，需要平衡顆粒的重力作用（與顆粒大小和密度有關）以及懸浮劑的浮力（與粘度有關）。在乳劑中，粒徑分析用于評估乳化的可能性（更大的液滴容易發(fā)生乳化），以及監(jiān)測隨時間變化產(chǎn)生絮凝和聚結的穩(wěn)定性。因為滴液大小和絮凝程度也可能影響食物的口感或飲料的粘度等特性，所以在優(yōu)化和制造乳劑配方時，應定期測量粒徑。

• 堆積密度

• 顆粒的堆積密度會影響許多工藝的成功，包括陶瓷和金屬部件生產(chǎn)中的模具填充、粉末涂層以及懸浮液含固量。顆粒的堆積方式與顆粒粒度和粒度分布有關。大顆粒的堆積效率低于小顆粒，因此會產(chǎn)生較大的空隙。通過讓小顆粒填充大顆粒之間的空間來擴大顆粒的粒度分布，可以提高堆積效率。空隙率最小化對生成無裂縫燒結組件至關重要。在粉末涂層中，緊密堆積可在較低溫度下實現(xiàn)高效熔融，從而為聚合物顆粒之間的交聯(lián)反應提供更多時間，實現(xiàn)更好的光潔度。

  顆粒堆積還會影響懸浮劑的流變性，尤其是粘度。大顆粒和小顆粒的混合對系統(tǒng)粘度的影響最小，因為它們的堆積效率更高，我們可以利用這種現(xiàn)象增加懸浮劑（如油漆和陶瓷）的含固量。

• 粉末流動性

• 粉末流動性在許多流程中對于保持制造效率非常重要。不一致的粉末流動會直接導致產(chǎn)品的質(zhì)量變化（如藥物劑型的含量均勻性），或者可能導致工藝變異，因為粉末進料不一致會影響粒度還原工藝的有效性。粉末流動性是使用增材制造或 3D 打印技術制造燒結制品的關鍵考慮因素。在這些過程中，粉末層沉積過程中流動性差可能導致粉末層密度的變化，從而產(chǎn)生降低成品強度的缺陷。

  顆粒粒度 和顆粒分布的分析對于了解粉末的流動特性至關重要，因為這些特性有助于預測粉末內(nèi)的顆粒如何堆積和鎖定在一起。粒徑大、粒徑分布窄的粉末往往表現(xiàn)出良好的流動性。粒徑較小或粒徑分布較寬的粉末往往流動性較差，因為顆粒之間存在較大的接觸表面積，且細顆粒存在填補空隙的能力。

常規(guī)

光學部件

檢測器

粒徑