3D打印技術對粉體的流動性要求很高，球（qiú）形度的大小直接影響了顆粒的流動性和堆積性能。目前（qián）球（qiú）形度的檢測主要靠掃描電鏡圖，此方法的缺點是檢（jiǎn）測不能（néng）量化。因此量化顆粒的球形度檢測方（fāng）法很（hěn）有必要。

 

 

1.  原理 

1.1  定義 

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

 

 

 

1.2  掃描電鏡測試（shì）粉末顆粒形貌 

掃描（miáo）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，射向鏡筒，經過聚光鏡及物（wù）鏡的（de）會聚作用，縮小成直徑約幾毫微米的電子探針。在物鏡上部的掃描線圈的作用下，電子探（tàn）針在樣品表麵作光柵狀（zhuàng）掃（sǎo）描並且激發出多種電子信號。這些電子信號被相應的檢測器檢測，經過（guò）放大、轉換，變成電壓信號（hào），最後被送到顯像管的（de）柵（shān）極上並且調製顯像管的亮（liàng）度。顯像管中（zhōng）的電子束在熒光屏上也作光柵狀掃描，並且這（zhè）種掃描運動（dòng）與樣品表麵的電子束的掃描運動嚴格同步，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（de）形貌特征（zhēng）。通過此種（zhǒng）方法可以獲得放大倍數不等、不（bú）同位（wèi）置粉末表麵形貌特（tè）征。 

 

1.3 IPP軟件（jiàn） 

IPP軟件全稱為 Image-Pro Plus，廣（guǎng）泛應用於醫學、醫療、藥學和生命科學等領域。其計數和測量功能強大，可快速分割SEM圖像中明暗區域、獲取測（cè）量結果，並（bìng）基於測量結果自動分類和統計；提高了工作效率。利用該技術可實現SEM圖中顆粒快速劃分、剔除（chú）拍（pāi）攝不完整顆粒，對完整顆粒的周長和麵積進行當量直徑計（jì）算，根據公式（shì）快速得出顆粒球形度數值。 

 

2.  測量方法（fǎ）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周（zhōu）長和對應顆粒的麵積，就可計算其球（qiú）形度，進一步，可計算整張 SEM圖中顆粒（lì）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（shù）圖片。從圖中（zhōng）直觀看圖 1-a球形度較圖（tú）1-b差，但無（wú）法量化。

 

 

導入IPP軟件，進行分割，分割後顆粒如圖 2：

 

 

 

根據軟件計算功能，計算顆粒周長等效直（zhí）徑與顆粒麵積等效直徑比值（zhí）。圖 3-a表明SEM圖a球形度分散但更多球（qiú）形顆（kē）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 b。

 

 

 

 

 

 

 

本文在理論上引用了原有二（èr）維球形度概念，運用掃描電鏡圖片和 IPP軟件（jiàn）結合的方式，表征顆粒球形度，解決了顆粒球形度難以量化問題，具有（yǒu）推廣價值。